اوقات نماز
نمازرکنی از ارکان اسلام و عبادتی است دارای اعمال وگفتار خاصی که با الله اکبر شروع وبا سلام دادن به پایان می رسد.ترک آن بطورعمد کفراست واز سن بلوغ برهر مکلفی فرض می شود ودر شبانه روزی پنج بار باید خوانده شود . قبل از اینکه از نماز و اعمال و گفتار نماز سخن به میان آورده شود لازم است که از اوقات نماز بحث نمائیم. اوقات نماز به ترتیب زیر می باشد: 

1 = وقت صبح از طلوع فجر صادق (روشنی افقی که در پایان شب در افق شرقی نمایان می شود) شروع وتا طلوع خورشید ادامه دارد. 

2 = وقت ظهر اززوال( مایل شدن خورشید از میانه آسمان به  سمت مغرب) خورشید شروع وتا سایه هر چیز یک برابرآن شود ادامه دارد. 

3 = وقت عصراز یک برابرشده سایه هر چیز شروع وتا غروب خورشید؛ ادامه دارد.

4 = وقت مغرب از غروب آفتاب شروع و تا پایان شفق(سرخی که بعد از غروب در افق غربی نمایان می شود) ادامه دارد. 

5 = وقت عشاء ازپایان شفق (سرخی که بعد از غروب در افق غربی نمایان می شود) شروع وتا نیم شب ادامه دارد. 

  چند نکته بسیار مهم در باره اوقات نمازها 

در اینجا مناسب است چند نکته بسیار مهم نسبت به اوقات نمازها بیان شود که ما آنها را به ترتیب زیر بیان می نمائیم: 

1 = تمام نمازها را در اول وقت خواندن بهتر و دارای ثواب بیشتری است به جز نماز عشاء که دیرترخواندن آن بهتر و دارای اجر وثواب بیشتری است. 

2 = در مسافرت در زمان گرما نماز ظهر را دیرتر خواندن بهتراست. 

3 = هر کس یک رکعت نماز صبح را قبل از طلوع خورشید خواند و بعدا خورشید طلوع کرد به نمازش ادامه دهد گویا این فردنماز را در وقت خوانده است . 

4 = هر کس یک رکعت نماز عصر را قبل از غروب خورشید خواند و بعدا خورشید غروب کرد به نمازش ادامه دهد گویا این فرد نماز را در وقت خوانده است . 

5 = وقت هر نمازی که فراموش شد ویا فرد به خواب رفت ؛زمانی است که بیاد فرد بیاید و یا از خواب بیدار شود.  

   اوقات مکروهه  

بعضی از اوقات نماز خواندن در آنها مکروه است که به ترتیب زیر بیان می شوند: 

1 = زمان استواءخورشید(زمانی که خورشید در وسط آسمان است وزوال نشده)  تا اینکه خورشید زوال ( مایل شدن خورشید از میانه آسمان به سمت مغرب) کند. 

2 = زمان طلوع خورشید تا اینکه اندکی بالا بیاید. 

3 = زمان غروب خورشید تا اینکه غروب نماید. 

ناگفته نماند که نماز خواندن در این اوقات درکنار بیت الله ایرادی ندارد وجایز است وبعد از نماز صبح وبعد از نماز عصرنیزنفل خواندن ایرادی ندارد زیرا آنچه ایراد دارد خواندن نمازهای نفلی درزمان طلوع وزمان غروب خورشید است. 

4 = سنّت خواندن وحتّی سنّت های صبح درزمان شروع فرض با جماعت. 

   اماکن ممنوعه برای نماز  

تمام زمین برای امّت محمّدی جایگاه مسجد را دارد یعنی می شود در آنجا ها نماز خواند بجز اماکنی که در زیر بیان می شنود که در آنها نماز خواندن درست نیست: 

1 = درخوابگاه وتویله شتران. 

2 = در گورستان ویا به سوی قبر. 

3 = در حمام . 

اذان یعنی اعلان بدخول وقت نماز با الفاظ مخصوصی که در احادیث صحیح آمده است و در ذیل بیان خواهد شد: 

الفاظ أذان 

1= الله اکبر، الله اکبر.  

2 = الله اکبر، الله اکبر.                                 

3 = أشهد أن لا اله الاالله  ، أشهد أن لا اله الاالله. 

4 = أشهد أن محمدا رسول الله ، أشهد أن محمدا رسول الله. 

5 = حیّ علی الصلاة ، حیّ علی الصلاة . 

6 = حیّ علی الفلاح ، حیّ علی الفلاح. 

7 = الله اکبر ، الله اکبر. 

8 = لا اله الا الله. 

ترجمه اذان   

1 = معبود به حق بزرگترین است، معبود به بزرگترین است. 

2 = معبود به حق بزرگترین است، معبود به بزرگترین است. 

3 = گواهی می دهم که بجز الله دیگر معبود به حقی نیست ، گواهی می دهم که بجز الله دیگر معبود به حقی نیست. 

4 = گواهی می دهم که محمّد فرستاده الله است، گواهی می دهم  که محمّد فرستاده الله است. 

5 = بشتابید به سوی نماز، بشتابید به سوی نماز. 

6 = بشتابید به سوی کامیابی، بشتابید به سوی کامیابی. 

7 = معبود به حق بزرگترین است، معبود به بزرگترین است. 

8 = بجز الله دیگر معبود به حقی نیست.   

چند نکته مهم در باره أذان  

أذان از آنجائی که اعلانی برای شعائر اسلامی است ودر آن ابحاث عقیدتی وعملی (از قبیل توحید، رسالت و نماز) نهفته است اسلام بدان اهمیت داده و مؤذنین را از اجر و ثواب خاصی بهرمند ساخته است. 

 أذان دارای احکام خاصی است که در ذیل بیان خواهد شد: 

1 = أذان برای اهل هر شهر وروستای فرض کفایه است. 

2 = أذان برای افرادی که به تنهائی در بیانها و برون شهرها وروستاها نمازمی خوانند سنّت است. 

3 = أذان برای نماز است نه برای جماعت تنها؛ لذا أذان برای تنها گذار نیز سنّت است . 

4 = صبح دو أذان دارد اوّلی قبل از وقت برای تهجّد ودوّمی بعد ازدخول وقت صبح برای نماز صبح می باشد. 

5 = در أذان اوّل صبح که برای تهجّد است بعد از (حیّ علی الفلاح)  دوبار (الصلاة خیر من النّوم) یعنی : نماز از خواب بهتر است، گفته شود. 

6 = گفتن(الصلاة خیر من النّوم) در أذان دوّم صبح که برای نماز صبح است بدعت است. 

7 = ترجیح در أذان سنّت است . ترجیح یعنی اینکه مؤذن بعد از چهار بار الله اکبر گفتن بار اوّل (أشهد أن لا اله الاالله  ، أشهد أن لا اله الاالله. أشهد أن محمدا رسول الله ، أشهد أن محمدا رسول الله) را بطور آهسته گفته وسپس دوباره با صدای بلند بگوید : (أشهد أن لا اله الاالله  ، أشهد أن لا اله الاالله.أشهد أن محمدا رسول الله ، أشهد أن محمدا رسول الله). وبعدا کلمات باقی مانده اذان را بگوید. 

8 = برای نمازهای قضائی أذان داده شود. 

9 = بجزنمازهای پنجگانه و نماز جمعه برای دیگر نمازها أذان داده نشود. 

10 = زمان شنیدن (أشهد أنّ محّمدا رسول الله) در أذان ؛ انگشتان سبابه (اشاره) را بوسیدن و بر چشمان مالیدن بدعت است. 

11 = برای شنودگان أذان ؛ سنّت است که همانند مؤذن کلمات أذان را تکرارکنند بجز (علی الصلاة و علی علی الفلاح) که شنودگان به جای آنها (لاحول ولاقوة الا بالله) بگویند. 

12 = سنّت است که بعد از أذان بر رسول الله صلی الله علیه وآله وسلم همان درودهای که در نماز خوانده می شود، فرستاده شود. 

13 = سنّت است که بعد از أذان دعای (اللهم ربّ هذه الدعوة التامة الصلاة القائمة، آت محمّدا الوسیلة و الفضیلة و ابعثه مقاما محمودا الذی وعدتّه ) خوانده شود. 

معنای این دعا چنین است: بار الهی پروردگاراین درخواست کامل 

  واین نماز برپا به محمّد وسیله (مکان مخصوصی است در بهشت) و فضیلت عنایت فرما و اورا به جایگاه ستوده ای که به او وعده دادی بر انگیز. 

14 = اضافه نمودن بردعای بالا با کلماتی از قبیل (انّک لا تخلف المیعاد و....) ثابت نیست. 

15 = بهتر است که فرد بعد از این دعا، هر نیازی که دارد از الله مهربان بخواهد زیرا یکی از جاهای که دعا قبول می شود در میان أذان واقامه است.  

مؤذن چگونه باشد؟  

مؤذن باید امور زیر را رعایت کند: 

1 = برای رضای الله أذان دهد و در قبال أذان پول نگیرد. 

2 = با وضو أذان دهد. 

3 = انگشتان سبابه (اشاره) هر دودست را دردوگوشش نماید. 

4 = ایستاده ورخ به سوی قبله أذان دهد. 

5 = در زمان گفتن (حی علی الصلاة و حی علی الفلاح ) گردن را به سمت چپ وراست بچرخاند. 

6 = آهسته وبدون عجله ، با مکث و درنگ أذان دهد. 

7 = در دوران اذان سخن نگوید. 

8 = با صدای بلند أذان دهد. 

9 = بعد از أذان بدون عذراز مسجد بیرون نشود.  

اقامه (تکبیر)  

قبل از شروع نماز فرض ، گفتن اقامه سنّت است و به دو روش از احادیث صحیح ثابت است که در ذیل بیان خواهدشد: 

روش اوّل اقامه  

1= الله اکبر، الله اکبر.    

2 = الله اکبر، الله اکبر.         

3 = أشهد أن لا اله الاالله  ، أشهد أن لا اله الاالله. 

4 = أشهد أن محمّدا رسول الله ، أشهد أن محمّدا رسول الله. 

5 = حیّ علی الصلاة ، حیّ علی الصلاة . 

6 = حیّ علی الفلاح ، حیّ علی الفلاح. 

7 = قد قامت الصلاة ، قد قامت الصلاة . 

8 = الله اکبر ، الله اکبر. 

9 = لا اله الا الله. 

ترجمه اقامه  

1 = معبود به حق بزرگترین است، معبود به بزرگترین است. 

2 = معبود به حق بزرگترین است، معبود به بزرگترین است. 

3 = گواهی می دهم که بجز الله دیگر معبود به حقی نیست ،  

گواهی می دهم که بجز الله دیگر معبود به حقی نیست. 

4 = گواهی می دهم که محمّد فرستاده الله است، گواهی می دهم

 که محمّد فرستاده الله است. 

5 = بشتابید به سوی نماز، بشتابید به سوی نماز. 

6 = بشتابید به سوی کامیابی، بشتابید به سوی کامیابی. 

7 = قطعا نماز برپاشد، قطعا نماز برپا شد. 

8 = معبود به حق بزرگترین است، معبود به بزرگترین است. 

9 = بجز الله دیگر معبود به حقی نیست. 

روش دوّم اقامه   

1= الله اکبر، الله اکبر.    

2 = أشهد أن لا اله الاالله  . 

3 = أشهد أن محمّدا رسول الله. 

4 = حیّ علی الصلاة. 

5 = حیّ علی الفلاح. 

6 = قد قامت الصلاة ، قد قامت الصلاة . 

7 = الله اکبر ، الله اکبر. 

8 = لا اله الا الله. 

ترجمه اقامه   

1 = معبود به حق بزرگترین است، معبود به بزرگترین است. 

2 = گواهی می دهم که بجز الله دیگر معبود به حقی نیست. 

3 = گواهی می دهم که محمّد فرستاده الله است. 

4 = بشتابید به سوی نماز. 

5 = بشتابید به سوی کامیابی. 

6 = قطعا نماز برپاشد، قطعا نماز برپا شد. 

7 = معبود به حق بزرگترین است، معبود به بزرگترین است. 

8 = بجز الله دیگر معبود به حقی نیست. 

چند نکته در باره اقامه   

1 = اقامه گفتن برای نمازهای فرض ؛ خواه با جماعت خوانده شوند ویا انفرادی وخواه ادائی باشند ویا قضائی سنّت است. 

2 = زنان نیز همانند مردان اقامه بگویند. 

3 = ضروری نیست که مؤذن اقمه بگوید کسی دیگر نیز می تواند این کاررا انجام دهد. 

4 = زمان (قد قامت الصلاة) در اقامه (اقامها الله وادامها) گفتن درست نیست. 

5 = اقامه سریع و بدون مکث گفته شود بهتر است. 

6 = به روش دوّم اقامه گفتن بهتر است گرچه به روش اوّل اقامه گفتن نیز ثابت است. 

مالي دونيا غه يري حه سره ت عاقيبه ت سوودي نيه
زاده ي ئيمان توشه يه باقي هه ده ر من نامه وي

با تشکر از شما لقمان رستمی

خیلی مطلب جالبی بود

جوانه دادن ساقه درخت گردو در یک قصابی شهر باینگان با گذشت بیش از 5 ماه بعد از الوار شدن

تصاویری که در زیر مشاهده می نمایید مربوط به یک تنه درخت گردو در یک قصابی در شهر باینگان است که بعد از گذشت 5 ماه دوباره جوانه داده و زنده شده است.

آوای باینگان: طی این اطلاعیه، وب سایت آوای باینگان به اطلاع کاربران و بازدیدکنندگان این وب سایت می رساند که تمامی کاربران و بازدیدکنندگان وب سایت آوای باینگان میتوانند در تمام ساعات شبانه روز مسائل مربوط به وب سایت اعم از پیشنهادات و انتقادات، مشکلات فنی وب سایت، تخلف سایر کاربران، ارسال اخبار و مقالات، ارسال تصاویر و ... را به ایمیل های اختصاصی ما ارسال نمایید و ما در کمترین زمان ممکن ایمیل شما را مورد بررسی قرار خواهیم داد و تغییرات لازمه را به انجام خواهیم رساند. لازم بذکر است در صورت برخورد با هرگونه مشکل فنی می توانید در تمام ساعات شبانه روز با شماره اختصاصی وب سایت (09370853255) تماس حاصل فرمایید.

ایمیل پیشنهادات و انتقادات:

bayangan@gmx.it آدرس ایمیل جهت جلوگیری از رباتهای هرزنامه محافظت شده اند، جهت مشاهده آنها شما نیاز به فعال ساختن جاوا اسكریپت دارید

ایمیل تخلف سایر کاربران (پلیس جامعه مجازی):

Police@gmx.it

ایمیل برخورد با مشکل فنی (اوراژنس وب سایت):

Emergency@gmx.it آدرس ایمیل جهت جلوگیری از رباتهای هرزنامه محافظت شده اند، جهت مشاهده آنها شما نیاز به فعال ساختن جاوا اسكریپت دارید

ایمیل ارسال خبر:

newsbayangan@gmx.it آدرس ایمیل جهت جلوگیری از رباتهای هرزنامه محافظت شده اند، جهت مشاهده آنها شما نیاز به فعال ساختن جاوا اسكریپت دارید

ایمیل ارسال مقالات:

Articles@gmx.it آدرس ایمیل جهت جلوگیری از رباتهای هرزنامه محافظت شده اند، جهت مشاهده آنها شما نیاز به فعال ساختن جاوا اسكریپت دارید

ایمیل ارسال تصاویر:

pic@gmx.it آدرس ایمیل جهت جلوگیری از رباتهای هرزنامه محافظت شده اند، جهت مشاهده آنها شما نیاز به فعال ساختن جاوا اسكریپت دارید

با تشکر

مدیریت و اعضای رسمی وب سایت آوای باینگان

آوای باینگان: طی این اطلاعیه، وب سایت آوای باینگان به اطلاع کاربران و بازدیدکنندگان این وب سایت می رساند که تمامی کاربران و بازدیدکنندگان وب سایت آوای باینگان میتوانند در تمام ساعات شبانه روز مسائل مربوط به وب سایت اعم از پیشنهادات و انتقادات، مشکلات فنی وب سایت، تخلف سایر کاربران، ارسال اخبار و مقالات، ارسال تصاویر و ... را به ایمیل های اختصاصی ما ارسال نمایید و ما در کمترین زمان ممکن ایمیل شما را مورد بررسی قرار خواهیم داد و تغییرات لازمه را به انجام خواهیم رساند. لازم بذکر است در صورت برخورد با هرگونه مشکل فنی می توانید در تمام ساعات شبانه روز با شماره اختصاصی وب سایت (09370853255) تماس حاصل فرمایید.

ایمیل پیشنهادات و انتقادات:

bayangan@gmx.it آدرس ایمیل جهت جلوگیری از رباتهای هرزنامه محافظت شده اند، جهت مشاهده آنها شما نیاز به فعال ساختن جاوا اسكریپت دارید

ایمیل تخلف سایر کاربران (پلیس جامعه مجازی):

Police@gmx.it

ایمیل برخورد با مشکل فنی (اوراژنس وب سایت):

Emergency@gmx.it آدرس ایمیل جهت جلوگیری از رباتهای هرزنامه محافظت شده اند، جهت مشاهده آنها شما نیاز به فعال ساختن جاوا اسكریپت دارید

ایمیل ارسال خبر:

newsbayangan@gmx.it آدرس ایمیل جهت جلوگیری از رباتهای هرزنامه محافظت شده اند، جهت مشاهده آنها شما نیاز به فعال ساختن جاوا اسكریپت دارید

ایمیل ارسال مقالات:

Articles@gmx.it آدرس ایمیل جهت جلوگیری از رباتهای هرزنامه محافظت شده اند، جهت مشاهده آنها شما نیاز به فعال ساختن جاوا اسكریپت دارید

ایمیل ارسال تصاویر:

pic@gmx.it آدرس ایمیل جهت جلوگیری از رباتهای هرزنامه محافظت شده اند، جهت مشاهده آنها شما نیاز به فعال ساختن جاوا اسكریپت دارید

با تشکر

مدیریت و اعضای رسمی وب سایت آوای باینگان

فناوري‌هاي نانو در زمينه‌هاي گوناگوني همچون توسعه داروها، آلودگي‌زدايي آب‌ها، فناوري‌هاي ارتباطي و اطلاعاتي توليد مواد مستحكم‌تر و سبك‌تر داراي مزاياي بالقوه مي‌باشند. در حال حاضر شركت‌هاي زيادي نانوذرات را به شكل پودر، اسپري و پوشش توليد مي‌‌كنند كه كاربردهاي زيادي در قسمت‌هاي مختلف اتومبيل، راكت‌هاي تنيس، عينك‌هاي آفتابي ضدخش، پارچه‌هاي ضدلك، پنجره‌هاي خود تميزكن و صفحات خورشيدي دارند.

اما اثرات افزايش بيش از حد توليد و استفاده از نانومواد در سلامت كاركنان و مصرف كننده‌ها، سلامت عمومي و محيط زيست بايد به دقت مورد توجه قرار گيرد. از آنجايي كه فرآيند رشد و واكنش‌هاي شيميايي كاتاليستي در سطح اتفاق مي‌افتند، يك مقدار مشخصي از ماده در مقياس نانومتري بسيار فعال‌تر از همان مقدار ماده با ابعاد بزرگ‌تر مي‌باشد. اين ويژگي‌ها ممكن است بر روي سلامتي و محيط زيست اثرات منفي داشته و منجر به سميت زياد نانوذرات شوند.

همزمان با توسعه دانش ما در مورد مواد در مقياس‌نانو و افزايش توانايي كار كردن با ساختارها در اين مقياس، فناوري‌نانو رفته رفته گسترش يافته و سرمايه‌گذاري جهاني در اين زمينه نيز افزايش مي‌يابد. فناوري‌هاي نانو در زمينه‌هاي گوناگوني همچون توسعه داروها، آلودگي‌زدايي آب‌ها، فناوري‌هاي ارتباطي و اطلاعاتي توليد مواد مستحكم‌تر و سبك‌تر داراي مزاياي بالقوه مي‌باشند. در حال حاضر شركت‌هاي زيادي نانوذرات را به شكل پودر، اسپري و پوشش توليد مي‌‌كنند كه كاربردهاي زيادي در قسمت‌هاي مختلف اتومبيل، راكت‌هاي تنيس، عينك‌هاي آفتابي ضدخش، پارچه‌هاي ضدلك، پنجره‌هاي خود تميزكن و صفحات خورشيدي دارند. تعداد اين شركت‌ها روز به روز در حال افزايش است.

محدوده اندازه ذراتي كه چنين علاقه‌مندي را به خود جلب كرده است، عموما كمتر از 100 نانومتر است. براي داشتن تصوري از اين مقياس لازم به ذكر است كه موي انسان داراي قطر 10000 تا 50000 نانومتر، يك سلول قرمز خوني داراي قطر حدود 5000 نانومتر و ابعاد يك ويروس بين 10 تا 100 نانومتر است. با كاهش اندازه ذرات، نسبت تعداد اتم‌هاي سطحي به اتم‌هاي داخلي افزايش مي‌يابد. به عنوان مثال درصد اتم‌هاي سطحي يك ذره با اندازه 30 نانومتر، 5 درصد است، در حالي كه اين نسبت براي يك ذره با اندازه 3 نانومتر، 50 درصد مي‌باشد.

بنابراين نانوذرات در مقايسه با ذرات بزرگ‌تر نسبت سطح به وزن بسيار بزرگ‌تري دارند. با كاهش اندازه ذرات به يك دهم نانومتر يا كمتر، اثرات كوانتومي پديدار مي‌شوند و اين اثرات، مي‌تـوانـند به مقـدار زيــادي ويـژگي‌هـاي نــوري، مغـناطيسي و الكتـريكي مواد را تغيير دهند. از طريق پي‌گيري ساختار مواد در مقياس نانو، امكان طراحي و ساخت مواد جديد با ويژگي‌هاي كاملا نو به وجود مي‌آيد. تنها با كاهش اندازه و ثابت نگهداشتن نوع ماده، ويژگي‌هاي اساسي از قبيل هدايت الكتريكي، رنگ، استحكام و نقطه ذوب ماده (كه معمولا براي هر ماده مقدار ثابتي از آنها را در نظر مي‌گيريم) مي‌تواند تغيير كند.

در حال حاضر نانوذراتي كه به طور ناخواسته، از طريق فرآيندهاي احتراق انجام شده جهت توليد انرژي يا در اتومبيل‌ها، فرآيندهاي خوردگي مكانيكي و يا فرآيندهاي صنعتي معمول به وجود مي‌آيند، بيش از توليد صنعتي نانوذرات بر محيط زيست و زندگي انسان تاثير مي‌گذارند. اما اثرات افزايش بيش از حد توليد و استفاده از نانومواد در سلامت كاركنان و مصرف كننده‌ها، سلامت عمومي و محيط زيست بايد به دقت مورد توجه قرار گيرد. از آنجايي كه فرآيند رشد و واكنش‌هاي شيميايي كاتاليستي در سطح اتفاق مي‌افتند، يك مقدار مشخصي از ماده در مقياس نانومتري بسيار فعال‌تر از همان مقدار ماده با ابعاد بزرگ‌تر مي‌باشد. اين ويژگي‌ها ممكن است بر روي سلامتي و محيط زيست اثرات منفي داشته و منجر به سميت زياد نانوذرات شوند.

تنفس نانوذرات

خطرات احتمالي نانوذراتي كه در هوا پخش شده‌اند، يعني آئروسل‌ها از اهميت بيشتري برخوردارند. اين قضيه به دليل تحرك بالاي آنها و امكان جذب آنها از طريق ريه، كه راحت‌ترين مسير ورود به بدن مي‌باشد، اهميت پيدا مي‌كند. اندازه ذرات تا حدزيادي تعيين‌كننده محل نشست اين ذرات در دستگاه تنفسي مي‌باشد. به خاطر راحت‌تر شدن كار، دستگاه تنفسي را به سه قسمت ناحيه‌اي و كاركردي تقسيم مي‌‌كنيم:

1- مسير‌هاي هوايي بالايي،

2- ناحيه نايژه‌ها، كه هر دوي آنها به وسيله لايه موكوس حفاظت مي‌شوند. در اينجا ذرات بزرگ‌تر، از طريق نشستن بر روي ديواره مسير هوايي، از هواي ورودي به ريه جدا مي‌شوند. حركات مژه‌هاي اين قسمت، خلط را به سوي گلو بالا برده و از آنجا يا در اثر سرفه خارج و يا بلعيده مي‌شوند. ذرات كوچكتر (كوچكتر از 2.5 ميكرومتر) و نانوذرات ممكن است وارد كيسه‌هاي هوايي شوند، كه ناحيه مبادله گاز در ريه مي‌باشند. جهت تسهيل جذب اكسيژن و دفع دي‌اكسيد كربن، تمام غشاها و سلول‌ها در اين قسمت از ريه، نازك و آسيب‌پذير بوده و هيچ‌گونه لايه حفاظتي ندارند. تنها مكانيسم حفاظتي در اين قسمت از طريق ماكروفاژها مي‌باشد.

3- ماكروفاژها سلول‌هاي بزرگي هستند كه اشياي خارجي را بلعيده و از طريق جابه‌جا كردن آنها، به عنوان مثال به سوي گره‌هاي لنفاوي، آنها را از كيسه‌هاي هوايي خارج مي‌كنند. نانوذرات تا حد زيادي از اين سيستم حفاظتي رها شده و مي‌توانند وارد بافت‌هاي تنفسي گردند. ذرات و الياف باقي‌مانـده مي‌تواننـد با بافت‌هاي مخاطي ريوي بر هم كنش داده و منجر به ايجاد التهاب شديد، زخم و از بين رفتن بافت‌هاي ريوي گردند. اين وضعيت ريه‌ها شبيه حالت به وجود آمده در بيماري‌هايي همچون بيماري باكتريايي ذات‌الريه، يا بيماري‌هاي ريوي صنعتي مهلك همانند سيليكوسيس يا آزبستوسيس مي‌باشد.

سيليكوسيس و آزبستوسيس

با وجودي كه بيماري‌هاي سيليكوسيس و آزبستوسيس از طريق نانوموادي كه به روش تكنيكي توليد شده‌اند به وجود نمي‌‌آيند، اما منشا ايجاد اين بيماري‌ها، تنفس موادي شبيه نانوذرات است كه اطلاعات قديمي در مورد اثرات زيان‌بخش آنها بر روي سلامتي وجود دارد. سيليكوسيس زماني ايجاد مي‌شود كه گرد و غبار حاوي سيليس به مدت طولاتي به درون ريه تنفس شود. سيليس بلوري براي سطح بيروني ريه سمي مي‌باشد. زماني كه سيليس بلوري در تماس با ريه قرار مي‌گيرد اثرات التهابي شديدي به وجود مي‌آيد. در مدت زمان طولاني اين التهاب باعث مي‌شود تا بافت ريه به طور برگشت‌ناپذيري آسيب‌ديده و ضخيم شود كه اين پديده به نام فيبروسيس ناميده مي‌شود.

سيليس بلوري عموما در ماسه‌سنگ، گرانيت، سنگ لوح، زغال سنگ و ماسه سيليسي خالص وجود دارد. بنابراين افرادي همچون كارگران كارخانه‌هاي ذوب فلزات، سفال‌گران و كارگراني كه با ماسه كار مي‌كنند، در معرض خطر قرار دارند. سيليس بلوري از سوي سازمان بهداشت جهاني به عنوان يك ماده سرطانزا معرفي شده است.

الياف پنبه نسوز داراي طول چند ميكرومتر مي‌باشند و در نتيجه جزء نانومواد قرار نمي‌گيرند. با اين‌ حال جزء ذرات و الياف مجموعه امراض شغلي قرار مي‌گيرند. پنبه نسوز يك فيبر معدني طبيعي است كه در بيش از 3000 ماده ساختماني و محصول توليد شده به كار گرفته شده است. تمام انواع پنبه نسوز تمايل به خرد شدن به الياف بسيار ريز دارند.

به دليل كوچك بودن، اين الياف پس از پخش شدن در هوا ممكن است به مدت چند ساعت يا حتي چند روز معلق بمانند. الياف پنبه نسوز تخريب‌پذير نبوده و در طبيعت پايدار مي‌باشند. اين الياف در مقابل مواد شيميايي پايدار هستند، تبخير نمي‌شوند، در آب حل نمي‌شوند و در طول زمان تجزيه نمي‌گردند. پنبه نسوز موجب ايجاد سرطان ريه و مزوتليوما مي‌شود كه نوعي تومور خطرناك غشايي است كه ريه را مي‌پوشاند .

آلودگي ذره‌اي هوا در مشاغل ديگري همچون توليد و فرآوري كربن سياه و الياف مصنوعي نيز موجب ايجاد نگراني مي‌شود.

آلودگي ذره‌اي هوا

آلودگي هوا مخلوط كمپلكسي از تركيبات مختلف در فاز گاز، مايع و جامد است. خود مواد ذره‌اي مخلوطي ناهمگن از ذرات معلق هستند كه تركيب شيميايي و اندازه آنها متفاوت است. در مطالعات اپيدمي‌شناسي، انواع مختلفي از آلودگي‌هاي ذره‌اي هواي معـرفي شـده‌اند كـه از آن جمـله ميـتـوان بـه TPS (مجموع مواد معلق) و PM 10 (مواد ذره‌اي با قطر موثر آئروديناميك كمتر از 10 ميكرومتر) اشاره كرد. در سال‌هاي اخير مطالعات زيادي در زمينه مواد ذره‌اي ريز PM 2.5 (ذراتي با قطر آئروديناميك كمتر از 2.5 ميكرومتر) و فوق ريز (ذرات با قطر كمتر از 100 نانومتر) انجام گرفته است.

با وجودي كه ميزان خالص آلودگي‌ ذره‌اي هواي شهري (يعني مقدار PM 2.5)، با كم شدن نشر ذرات از صنايع و مراكز توليد انرژي كاهش يافته است، غلظت ذرات فوق‌ريز ناشي از ترافيك افزايش يافته است. هر چند غلظت اين ذرات كوچك معمولاً مهمتر است اما سهم آنها معمولاً پايينتر از غلظت كل است. بنابراين اندازه‌‌گيري توزيع اندازه ذرات تا چند نانومتر ، براي توصيف ذرات پخش‌شده از ترافيك ضروري است.

با توسعه روش‌هاي اندازه‌گيري آثار روشن‌تري از ذرات با اندازه كوچك‌تر مشاهده گرديد. با اين‌حال، بسياري از مطالعات هنوز ادامه دارند و تعداد بسيار كمي از آنها تاكنون به نتيجه رسيده‌اند. پيشنهاد شده است كه اثرات زيان‌آور آلودگي ذره‌اي هوا به طور عمده به غلظت ذرات كوچك‌تر از 100 نانومتر ارتباط دارد و به غلظت جرمي ذرات بزر‌گ‌تر بستگي چنداني ندارد. بنابراين معقول به نظر مي‌رسد كه اطلاعات به دست آمده از اپيدمي‌شناسي محيطي را با داده‌هاي حاصل از مطالعات سم‌شناسي انجام گرفته بر روي حيوانات و يا ساير داده‌هاي تجربي تركيب نماييم.

مطالعات اپيدمي‌شناسي زيادي ثابت كرده‌اند كه ارتباط مستقيمي بين افزايش مقطعي مواد ذره‌اي و افزايش بيماري و مرگ و مير ناشي از نارسايي‌هاي قلبي و عروقي وجود دارد. بيماران مسن‌تري كه سابقه بيماري‌هاي قلبي و يا تنفسي دارند و همچنين بيماران ديابتي، در معرض خطر بيشتري قرار دارند.

مدارك تجربي، مكانيسم‌هاي بيولوژيكي محتملي همچون تحريك دستگاه تنفسي و فشار اكسيدي جهازي را نشان مي‌دهند. در نتيجه اين تحريك‌ها، مجموعه‌اي از پاسخ‌هاي زيستي همانند موارد زير ممكن است ايجاد شوند:

تغيير جريان خون به نحوي كه موجب ايجاد انعقاد در قسمتي از رگ‌هاي خوني گردد، به هم خوردن آهنگ ضربان قلب، عملكرد نادرست و بحراني رگ‌ها، ناپايداري پلاكت‌هاي خوني، و در طولاني مدت توسعه تصلب شرايين، التهاب مزاجي و ريوي ناشي از ذرات، تصلب شرايين تسريع شده و عملكرد تغيير يافته ارادي قلب.

اين موارد ممكن است بخشي از عوامل زيستي باشند كه آلودگي ذره‌اي هوا را به مرگ و مير ناشي از بيماري‌هاي قلبي ارتباط مي‌دهند. همچنين نشان داده شده است كه نشست ذرات در كيسه‌هاي هوايي شش‌ها منجر به فعال شدن توليد سيتوكين به وسيله ماكروفاژها و سلول‌هاي اپيتليال كيسه‌هاي هوايي گشته و موجب التهاب سلول‌ها مي‌شود. در نمونه‌هايي كه به طور تصادفي از ميان بزرگسالان سالم در معرض آلودگي ذره‌اي هوا انتخاب شده بودند، افزايش ويسكوزيته پلاسما، فيبرينوژن و پروتئين فعال C مشاهده گرديد.

خلاصه و چشم‌انداز بحث

در مجموع مدارك بسيار زيادي حاصل از مطالعات اپيدمي‌شناسي وجود دارد كه اثرات زيان‌آور ذرات فوق‌ريز را بر روي سلامتي نشان مي‌دهند. همچنين از مدت‌ها پيش مدارك زيادي مبني بر زيان‌آور بودن تنفس ذرات قابل تنفس در محيط‌هاي كاري وجود دارد. به طور كامل مشخص نيست كه اين مسائل به نانومواد ساخت بشر مربوط است يا نه. با اين حال منطقي آن است تا زماني كه بر اساس مطالعات بيشتر اپيدمي‌شناسي، همچنين مطالعات انجام شده بر روي حيوانات، اثرات زيان‌آور اين نانومواد كاملا مشخص نشده است، از اين داده‌ها چشم‌پوشي نكنيم.

در حال حاضر هيچ قانوني در مورد توليد و كاربرد نانومواد براي سلامتي كاركنان و مصرف‌كنندگان و همچنين براي مسائل زيست‌محيطي وجود ندارد. همچنين در زمينه قانون‌گذاري براي مواد شيميايي، هيچ گزينه‌اي براي اندازه ذرات در هنگام ثبت يك ماده مدنظر قرار نمي‌گيرد.

پيش از انجام هرگونه قانون‌گذاري در زمينه نانومواد، بايد اطلاعات بسيار زيادي راجع به اثرات فرآيندها و محصولات نانو، بر روي سلامتي انسان و همچنين محيط زيست به دست آيد. اما حتي با در نظر گرفتن عدم قطعيت علمي موجود، شواهد كافي براي انجام اقدامات پيشگيرانه در محيط‌هاي كاري و بسته وجود دارد.

منبع: سايت www.nano.ir

همه چيز درباره نانو تكنولوژي

در دو دهه اخير، پيشرفتهاي تكنولوژي وسايل و مواد با ابعاد بسيار كوچك به دست آمده است و به سوي تحولي فوق العاده كه تمدن بشر را تا پايان قرن دگرگون خواهد كرد ، پيش مي رود . براي احساس اندازه هاي مادون ريز ، قطر موي سر انسان را كه يك دهم ميليمتر است در نظر بگيريد ، يك نانومتر صدهزار برابر كوچكتراست 9- 10متر . تكنولوژي و مهندسي در قرن پيش رو با وسايل ، اندازه گيريها و توليداتي سروكار خواهد داشت كه چنين ابعاد مادون ريزي دارند . درحال حاضر پروسه هاي در ابعاد چند مولكول قابل طراحي و كنترل است . همچنين خواص مكانيكي ، شيميايي ، الكتريكي ، مغناطيسي ، نوري و... مواد در لايه ها در حدود ابعاد نانومتر قابل درك و تحليل و سنجش است . تكنولوژي درقرن گذشته در هرچه ريزتر كردن دانه هاي بزرگتر پيشرفت چشمگيري داشت ، بطوريكه به مزاح گفته شد كه ديگر كشف ذرات ريز اتمي ((Sub-Atomic)) نه تنها جايزه نوبل ندارد ، بلكه به آن جريمه هم تعلق مي گيرد ! تكنولوژي نو درقرن حاضر مسير عكس را طي مي كند . يعني مواد مادون ريز را بايد تركيب كرد تا دانه هاي بزرگتر كارآمد به وجود آ ورد .

درست همان روشي كه در طبيعت براي توليد كردن حاكم است . مجموعه هاي طبيعي ، تركيبي از دانه هاي مادون ريز قابل تشخيص با خواص مشابه و يا متفاوت با اندازه هاي در حدود نانو است .

اثر تحقيقات در فناوريهاي مادون ريز هم اكنون در درمان بيماريها و يا دست يافتن به مواد جديد به ظهور رسيده است . موارد بسياري در مرحله تحقيقات كاربردي و آزمايشي است .اكنون ساخت رايانه هاي بسيار كوچكتر و ميليونها بار سريعتر در دستور كار شركتهاي تحقيقاتي قرار دارد .

در بياني كوتاه نانوتكنولوژي يك فرايند توليد مولكولي است . همانطور كه طبيعت مجموعه ها را بطور خودكار مولكول به مولكول ساخته و روي هم مونتاژ كرده است ، ما هم بايد براي توليد محصولات جديد ، با اين اعتقاد كه هرچه در طبيعت توليد شده قابل توليد در آزمايشگاه نيز هست ، نظير طبيعت راهي پيدا كنيم . البته منظور اين نيست كه چند هسته از مواد راپيدا كنيم و با رساندن انرژي و خوراك پس از چند سال يك نيروگاه از آن بسازيم كه شهري را برق دهد . بلكه براي تركيب و تكامل خودكار توليدات مادون ريزكه به نحوي در مجموعه هاي بزرگتر مصرف دارد ، راهي بيابيم . در اندازه هاي مادون ريز ، روشها و ابزارآلات متعارف فيزيكي مانند تراشيدن و خم كردن و سوراخ كردن و...جوابگو تيستند .

براي ساختن ماشينهاي ملكولي بايد روش پروسه هاي طبيعي را دنبال كرد .

با تهيه نقشه هاي ساختاري بدن يعني آرايش ژنها و DNA كه ژنم ناميده شده است و به موازات آن دست يافتن به تكنولوژي مادون ريز ، در دراز مدت تحولات بسياري در هستي ايجاد خواهد شد . توليد مواد جديد ، گياهان ، جانداران و حتي انسان متحول خواهد شد . اشكالات ساختاري موجودات در طبيعت رفع مي شود و با تركيب و خواص اورگانيك گياهان و جانوران ، موجودات جديدي با خواص فوق العاده و شخصيتهاي متفاوت بوجود خواهد آمد .آينده علوم و مهندسي كه چندين گرايشي Multi- Disciplinary )) است ، به طرف توليد ماشينهاي مولكولي سوق داده خواهد شد تا در نهايت بتواند مجموعه هاي كارآيي از پيوندهاي ارگانيك و سايبريك را عرضه نمايد .

هستي را به رايانه ( سخت افزار ) و برنامه ( نرم افزار ) كه دو پديده مختلف ولي ادغام شده هستند ، مي توان تشبيه كرد . سخت افزار مصداق ماده ( اغلب اتم هيدروژن ) و نرم افزار يا برنامه ، قابليت نهفته در خلقت آن است .

اتم به نظر ساده و ابتدايي هيدروژن در طي ميلياردها سال با قابليت نهفته در خود توانسته است ميليونها نوع آرايش مختلف را در هستي بوجود آورد . بشر از بوجود آوردن اساس ماده عاجز است . ولي در برنامه ريزيهاي جديد و يافتن اشكال ديگري از آنچه در طبيعت وجود دارد ، پيش خواهد رفت . طبيعت را خواهد شناخت و به اصطلاح ، قفلهاي شگفت آور آن را باز خواهد كرد . احتمالا انسان در شرايط مناسبتري از درجه حرارت و فشار كه درتشكيل طبيعي مواد مختلف از هيدروژن لازم است ، بتواند اتمهاي مورد نباز خود را توليد كند ، سيارات ديگري را در نهايت در اختيار بگيرد و بعيد نيست كه نواده هاي دوردست ما بتوانند در نيمه هاي راه ابديت در اكثر نقاط جهان هستي و كهكشانها سكني گزينند.

به احتمال زياد قبل از پايان هزاره سوم انسانها در بدن خود انواع لوازم مصنوعي و ديجيتالي راخواهند داشت. . از بيماري ، پيري ، درد ستون فقرات ، كم حافظه اي و... رنج نخواهند برد .قابليت فهم و تحليل اطلاعات در مغز آنها در مقايسه با امروز بي نهايت خواهد شد . در هزاره هاي آينده انسانهاي طبيعي مانند امروز احتمالا براي مطالعات پژوهشي نگهداري شده و به نمونه هاي آزمايشگاهي و بطور حتم قابل احترام تبديل خواهند شد و مردمان آينده از اينهمه درد و ناراحتي كه اجداد آنها در هزاره هاي قبل كشيده اند ، متعجب و متاثر خواهند بود .

اكنون جا دارد همگام با تحولات جديد در مهندسي و علوم ، دانشگاهها و مراكز تحقيقاتي بطور جدي به پژوهشهاي تكنولوژي مادون ريز مشغول شوند تا حداقل ما هم بتوانيم مرزهاي دانش روز را به نسلهاي آينده تحويل دهيم و در تشكلهاي جديد هستي سهمي داشته باشيم . باشد هرچه زودتر به خود آييم و عمق شكوهمند و معجزه آساي انديشه بشررا دريابيم و از كوتاه بيني و افكار فرسوده موروثي فاصله بگيريم . گفته شيخ اجل سعدي در آينده مصداق واقعي تري خواهد داشت :

چه انتظاري بايد از نانوتكنولوژي داشت :

اين تكنولوژي جديد توانايي آن را دارد كه تاثيري اساسي بر كشورهاي صنعتي در دهه هاي آينده بگذارد . در اينجا به برخي از نمونه هاي عملي در زمينه نانوتكنولوژي كه بر اساس تحقيقات و مشاهدات بخش خصوصي به دست آمده است ، اشاره مي شود .

انتظار مي رود كه مقياس نانومتر به يك مقياس با كارايي بالا و ويژگيهاي منحصربفرد ، طوري ساخته خواهند شد كه روش شيمي سنتي پاسخگوي اين امر نمي تواند باشد .

· نانوتكنولوژي مي تواند باعث گسترش فروش سالانه 300 ميليارد دلار براي صنعت نيمه هاديها و 900 ميليون دلار براي مدارهاي مجتمع ، طي 10 تا 15 سال آينده شود .

· نانوتكنولوژي ، مراقبتهاي بهداشتي ، طول عمر ، كيفيت و تواناييهاي جسمي بشر را افزايش خواهد داد .

· تقريبا نيمي از محصولات دارويي در 10 تا 15 سال آينده متكي به نانوتكنولوژي خواهد بود كه اين امر ، خود 180 ميليارد دلار نقدينگي را به گردش درخواهد آورد .

· كاتاليستهاي نانوساختاري در صنايع پتروشيمي داراي كاربردهاي فراواني هستند كه پيش بيني شده است اين دانش ، سالانه 100 ميليارد دلار را طي 10 تا 15 سال آينده تحت تاثير قرار دهد .

· نانوتكنولوژي موجب توسعه محصولات كشاورزي براي يك جمعيت عظيم خواهد شد و راههاي اقتصادي تري را براي تصويه و نمك زدايي آب و بهينه سازي راههاي استفاده از منابع انرژيهاي تجديد پذير همچون انرژي خورشيدي ارائه نمايد . بطور مثال استفاده از يك نوع انباره جريان گذرا با الكترودهاي نانولوله كربني كه اخيرا آزمايش گرديد ، نشان داد كه اين روش 10 بار كمتر از روش اسمز معكوس ، آب دريا را نمك زدايي مي كند .

· انتظار مي رود كه نانوتكنولوژي نياز بشر را به مواد كمياب كمتر كرده و با كاستن آلاينده ها ، محيط زيستي سالمتر را فراهم كند . براي مثال مطالعات نشان مي دهد در طي 10 تا 15 سال آينده ، روشنايي حاصل از پيشرفت نانوتكنولوژي ،مصرف جهاني انرژي را تا 10 درصد كاهش داده ، باعث صرفه جويي سالانه 100 ميليارد دلار و همچنين كاهش آلودگي هوا به ميزان 200 ميليون تن كربن شود.

در چند سال گذشته بازارچند ميليارد دلاري برپايه نانوتكنولوژي كسترش يافته اند . براي مثال در ايالات متحده ، IBM براي هد ديسكهاي سخت ، يك سري حسگرهاي مغناطيسي را ابداع كرده است .

Eastern Kodak و 3M تكنولوژي ساخت فيلمهاي نازك نانو ساختاري را به وجود آورده اند . شركت Mobil كاتاليستهاي نانو ساختاري را براي دستگاههاي شيميايي توليد كرده است و شركت Merck ، داروهاي نانوذره اي را عرضه كرده است . تويوتا در ژاپن مواد پليمري تقويت شده نانوذره اي را براي خودروها و Samsung Electronics در كره ، در حال كار بر روي سطح صفحات نمايش توسط نانولوله هاي كربني هستند . بشر درست در ابتداي مسير قرار دارد و فقط چندين محصول تجاري از نانوساختارهاي يك بعدي بهره مي گيرند ( نانو ذرات ، نانو لوله ها ، نانو لايه و سوپر لاستيكها ) . نظزيات جديد و روشهاي مقرون به صرفه توليد نانوساختارهاي دو و سه بعدي از موضوعات مورد بررسي آينده مي باشند.

نانو تكنولوژي يا كاربرد فناوري در مقياس يك ميليونيم متر، جهان حيرت انگيزي را پيش روي دانشمندان قرار داده است كه در تاريخ بشريت نظيري براي آن نمي توان يافت. پيشرفتهاي پرشتابي كه در اين عرصه بوقوع مي پيوندد، پيام مهمي را با خود به همراه آورده است: بشر در آستانه دستيابي به توانايي هاي بي بديلي براي تغيير محيط پيرامون خويش قرار گرفته است و جهان و جامعه اي كه در آينده اي نه چندان دور به مدد اين فناوري جديد پديدار خواهد شد، تفاوت هايي بنيادين با جهان مالوف آدمي در گذشته خواهد داشت.

به گزارش ايرنا نانو تكنولوژي نظير هر فناوري ديگري چونان يك تيغ دولبه است كه مي توان از آن در مسير خير و صلاح و يا نابودي و فنا استفاده به عمل آورد. گام اول در راه بهره گيري از اين فناوري شناخت دقيق تر خصوصيات آن و آشنايي با قابليت هاي بالقوه اي است كه در خود جاي داده است. در خصوص نانو تكنولوژي يك نكته را مي توان به روشني و بدون ابهام مورد تاكيد قرار داد: اين فناوري جديد هنوز، حتي براي متخصصان، شناخته شده نيست و همين امر هاله ابهامي را كه آن را در برگرفته ضخيمتر مي كند و راه را براي گمانزني هاي متنوع هموار مي سازد.

كساني بر اين باورند كه اين فناوري نظير هيولايي فرانكشتين در داستان مري شلي و يا همانند جعبه پاندورا در اسطوره هاي يونان باستان، مرگ و نابودي براي ابناي بشر درپي دارد. در مقابل گروهي نيز معتقدند كه به مدد توانايي هاي حاصل از اين فناوري مي توان عالم را گلستان كرد.

در حال حاضر 450 شركت تحقيقاتي- تجاري در سراسر جهان و 270 دانشگاه در اروپا، آمريكا و ژاپن با بودجه اي كه در مجموع به 4 ميليارد دلار بالغ مي شود سرگرم انجام تحقيقات در عرصه نانو تكنولوژي هستند. در اين قلمرو اتمها و ذرات رفتاري غيرمتعارف از خود به نمايش مي گذارند و از آنجا كه كل طبيعت از همين ذرات تشكيل شده، شناخت نحوه عمل آنها، به يك معنا شناخت بهتر نحوه شكل گيري عالم است. به اين ترتيب دانشمنداني كه در اين قلمرو به كاوش مشغولند، به يك اعتبار با ذهن و ضمير خالق هستي و نقشه شگفت انگيز او در خلقت عالم آشنايي پيدا مي كنند، اما از آنجا كه دانايي توانايي به همراه مي آورد، شناسايي رازهاي هستي مي تواند توان فوق العاده اي را در اختيار كاشفان اين رازها قرار دهد. تحقيق در قلمرو نانو تكنولوژي از اواخر دهه 1950 آغاز شد و در دهه 1990 نخستين نتايج چشمگير از رهگذر اين تحقيقات عايد گرديد.

از جمله آنكه يك گروه از محققان شركت آي بي ام موفق شدند35 اتم گزنون را بر روي يك صفحه از جنس نيكل جاي دهند و با كمك اين تك اتمها نامي را بر روي صفحه نيكلي درج كنند. محققان ديگر به بررسي درباره ساختارهاي ريز موجود در طبيعت نظير تار عنكبوت ها و رشته هاي ابريشم پرداختند تا بتوانند موادي نازك تر و مقاوم تر توليد كنند. در اين ميان ساخت يك نوع مولكول جديد كربن موسوم به باكمينسترفولرين يا كربن- 60 راه را براي پژوهشهاي بعدي هموارتر كرد. محققان با كمك اين مولكول كه خواص حيرت انگيز آن هنوز در درست بررسي است، لوله هاي موئينه اي در مقياس نانو ساخته اند كه مي تواند براي ايجاد ساختارهاي مختلف در تراز يك ميليونيم متر مورد استفاده قرار گيرد. بررسي هايي كه در ابعاد نانو بر روي مواد مختلف صورت گرفته و خواص تازه اي را آشكار كرده است. به عنوان مثال ذرات سيليكن در اين ابعاد از خود نور ساطع مي كنند و لايه هاي فولاد در اين مقياس از استحكام بيشتري در قياس با صفحات بزرگتر اين فلز برخوردارند.

برخي شركتها از هم اكنون بهره برداري از برخي يافته هاي نانوتكنولوژي را آغاز كرده اند. به عنوان نمونه شركت آرايشي اورال از مواد نانو در محصولات آرايشي خود استفاده مي كند تا بر ميزان تاثير آنها بيفزايد. ساخت ديودهاي نوري با استفاده از مواد نانو موجب مي شود تا 80درصد در هزينه برق صرفه جويي شود. توپهاي تنيسي كه با كربن 60 ساخته شده و روانه بازار گرديده سبكتر و مستحكمتر از توپهاي عادي است. شركتهاي ديگر با استفاده از مواد نانو پارچه هايي توليد كرده اند كه با يك بار تكاندن آنها مي توان حالت اتوي اوليه را به آنها بازگرداند و همه چين و چروكهايشان را زايل كرد. با همين يك بار تكان همه گردوخاكي كه به اين پارچه ها جذب شده اند نيز پاك مي شوند. نوارهاي زخم بندي هوشمندي با اين مواد درست شده كه به محض مشاهده نخستين علائم عفونت در مقياس مولكولي، پزشكان را مطلع مي سازند.

از همين نوع مواد همچنين ليوانهايي توليد شده كه قابليت خود- تميزكردن دارند. لنزها و عدسيهاي عينك ساخته شده از جنس مواد نانو ضد خش هستند و يك گروه از محققان تا آنجا پيش رفته اند كه درصددند با مواد نانو پوششهاي مناسبي توليد كنند كه سلولهاي حاوي ويروسهاي خطرناك نظير ويروس ايدز را در خود مي پوشاند و مانع خروج آنها مي شود. مهمترين نكته درباره موقعيت كنوني فناوري نانو آن است كه اكنون دانشمندان اين توانايي را پيدا كرده اند كه در تراز تك اتمها به بهره گيري از آنها بپردازند و اين توانايي بالقوه مي تواند زمينه ساز بسياري از تحولات بعدي شود. يك گروه از برجسته ترين محققان در حوزه نانوتكنولوژي بر اين اعتقادند كه مي توان بدون آسيب رساندن به سلولهاي حياتي، در درون آنها به كاوش و تحقيق پرداخت. شيوه هاي كنوني براي بررسي سلولها بسيار خام و ابتدايي است و دانشمندان براي شناخت آنچه كه در درون سلول اتفاق مي افتد ناگزيرند سلولها را از هم بشكافند و در اين حال بسياري از اطلاعات مهم مربوط به سيالهاي درون سلول يا ارگانلهاي موجود در آن از بين مي رود.

يك گروه از محققان كه در گروهي موسوم به اتحاد سيستمهاي زيستي گرد آمده اند، سرگرم تكميل ابزارهاي ظريفي هستند كه هدف آن بررسي اوضاع و احوال درون سلول در زمان واقعي و بدون آسيب رساندن به اجزاي دروني سلول يا مداخله در فعاليت بخشهاي داخلي آن است. ابزاري كه اين گروه مشغول ساخت آن هستند رديف هايي از لوله ها يا سيمهاي بسيار ظريفند كه قادرند وظايف مختلفي را به انجام برسانند از جمله آنكه هزاران پروتئيني را كه به وسيله سلولها ترشح مي شود شناسايي كند. گروههاي ديگر از محققان نيز به نوبه خود سرگرم توليد دستگاهها و ابزارهاي ديگر براي انجام مقاصد علمي ديگر هستند.

به عنوان نمونه يك گروه از محققان سرگرم تكميل فيبرهاي نوري در ابعاد نانو هستند كه قادر خواهند بود مولكولهاي مورد نظر را شناسايي كنند. گروهي نيز دستگاهي را دردست ساخت دارند كه با استفاده از ذرات طلا مي تواند پروتئين هاي معيني را فعال سازد يا از كار بيندازد. به اعتقاد پژوهشگران براي آنكه بتوان از سلولها در حين فعاليت واقعي آنها اطلاعات مناسب به دست آورد، بايد شيوه تنظيم آزمايشها را مورد تجديدنظر اساسي قرار داد. سلولها در فعاليت طبيعي خود امور مختلفي را به انجام مي رسانند: از جمله انتقال اطلاعات و علائم و داده ها ميان خود، ردوبدل كردن مواد غذايي و بالاخره سوخت و ساز و اعمال حياتي. يك گروه از روش تازه اي موسوم به الگوي انتقال ابر - شبكه استفاده كرده اند كه ساخت نيمه هاديهاي نانومتري به قطر تنها 8 نانومتر را امكان پذير مي سازد. هريك از اين لوله هاي بسيار ريز بالقوه مي توانند يك پادتن خاص يا يك اوليگو نوكلئو اسيد و يا يك بخش كوچك از رشته دي ان اي بر روي خود جاي دهند.

با كمك هر تراشه مي توان 1000 آزمايش متفاوت بر روي يك سلول انجام داد. براي دستيابي به موفقيت كامل بايد بر برخي از محدوديتها غلبه شود، ازجمله آنكه درحال حاضر براي بررسي سلولها بايد آنها را در درون مايعي قرار داد كه مصنوعاً محيط زيست طبيعي سلولها را بازسازي مي كند، اما يون موجود در اين مايع مي تواند سنجنده هاي موئينه را از كار بيندازد. براي رفع مشكل، محققان سلولها را درون مايعي جاي مي دهند كه چگالي يون آن كمتر است. گروههاي ديگري از محققان نيز در تلاشند تا ابزارهاي مناسب در مقياس نانو براي بررسي جهان سلولها ابداع كنند. يكي از اين ابزارها چنانكه اشاره شد يك فيبر نوري است كه ضخامت نوك آن 40 نانومتر است و بر روي نوك نوعي پادتن جا داده شده كه قادر است خود را به مولكول مورد نظر در درون سلول متصل سازد. اين فيبر نوري با استفاده از فيبرهاي معمولي و تراش آنها ساخته شده و بر روي فيبر پوششي از نقره اندود شده تا از فرار نور جلوگيري به عمل آورد. نحوه عمل اين فيبر نوري درخور توجه است.

از آنجاكه قطر نوك اين فيبر نوري، از طول موج نوري كه براي روشن كردن سلول مورد استفاده قرار مي گيرد به مراتب بزرگتر است، فوتونهاي نور نمي توانند خود را تا انتهاي فيبر برسانند، درعوض در نزديكي نوك فيبر مجتمع مي شوند و يك ميدان نوري بوجود مي آورند كه تنها مي تواند مولكولهايي را كه در تماس با نوك فيبر قرار مي گيرند تحريك كند. به نوك اين فيبر نوري يك پادتن متصل است و محققان به اين پادتن يك مولكول فلورسان مي چسبانند و آنگاه نوك فيبر را به درون يك سلول فرو مي كنند. در درون سلول، نمونه مشابه مولكول فلورسان نوك فيبر، اين مولكول را كنار مي زند و خود جاي آن را مي گرد. به اين ترتيب نوري كه از مولكول فلورسان ساطع مي شد از بين مي رود و فضاي درون سلول تنها با نوري كه به وسيله ميدان موجود در فيبر نوري بوجود مي آيد روشن مي شود و درنتيجه محققان قادر مي شوند يك تك مولكول را در درون سلول مشاهده كنند.

مزيت بزرگ اين روش در آن است كه باعث مرگ سلول نمي شود و به دانشمندان اجازه مي دهد درون سلول را در هنگام فعاليت آن مشاهده كنند. نانو تكنولوژي همچنين به محققان امكان مي دهد كه بتوانند رويدادهاي بسيار نادر يا مولكولهاي با چگالي بسيار كم را مشاهده كنند. به عنوان مثال بلورهاي مينياتوري نيمه هاديهاي فلزي در يك فركانس خاص از خود نور ساطع مي كنند و از اين نور مي توان براي مشخص كردن مجموعه اي از مولكولهاي زيستي و الصاق برچسب براي شناسايي آنها استفاده كرد. به نوشته هفته نامه علمي نيچر چاپ انگلستان يك گروه از محققان دانشگاه ميشيگان نيز توانسته اند سنجنده خاصي را تكميل كنند كه قادر است حركت اتمهاي روي را در درون سلولها دنبال كند و به دانشمندان در تشخيص نقايص زيست عصبي مدد رساند.

از ابزارهاي در مقياس نانو همچنين مي توان براي عرضه مؤثرتر داروها در نقاط موردنظر استفاده به عمل آورد. در آزمايشي كه بتازگي به انجام رسيده نشان داده شده است كه حمله به سلولهاي سرطاني با استفاده از ذرات نانو 100برابر بازده عمل را افزايش مي دهد. محققان اميدوارند در آينده اي نه چندان دور با استفاده از نانو تكنولوژي موفق شوند امور داخلي هر سلول را تحت كنترل خود درآورند. هم اكنون گامهاي بلندي در اين زمينه برداشته شده و به عنوان نمونه دانشمندان مي توانند فعاليت پروتئينها و مولكول دي ان اي را در درون سلول كنترل كنند. به اين ترتيب نانو تكنولوژي به محققان امكان مي دهد تا اطلاعات خود را درباره سلولها يعني اصلي ترين بخش سازنده بدن جانداران به بهترين وجه كامل سازند.

محققین دانشکده تکنولوژی دانشگاه مونیخ موفق به طراحی و ساخت رباتی شده اند که می تواند با پرسش سوال از عابران مقصد خود را پیدا کند. نام این رباتACE است که با یک GPS داخلی و در دست داشتن یک نقشه از شهر مونیخ حال و هوای فردی را دارد که در مونیخ گم شده است.

در قدم اول این ربات با مجهز بودن به چندین دوربین و تکنولوژی تشخیص چهره، عابرانی را که از کنارش در حال عبور هستند شناسایی میکند. تبادل اطلاعات بین عابران و این ربات از طریق یک صفحه نمایشگر تمام لمسی امکان پذیر می شود.

پس از آن شکل دهانی به صورت انیمیشن بر روی صفحه نمایشگر نقش می بندد و ربات داستان ما به طرح پرسش از چگونگی رسیدن به مقصدش می پردازد.

عابران علاقمند می توانند از طریق نمایشگر لمسی در پیدا کردن مقصد ربات بی نوا را کمک کنند.

نتایج آزمون اولیه نشان داد که این ربات قادر است در یک بازه زمانی 5 ساعته با پرسیدن از 38 نفر مسافت 1.5 کیلو متری را طی نموده و خود را به مقصدش برساند.

کمپانی مهندسي - پزشکی به نام Exmovere Holding رباتي به نام Chariot ساخته است که مي تواند افراد را در حالت ایستاده جابه جا کند. کافي است که کاربر همانند یک لباس این ربات را بر تن بپوشد. ربات با داشتن حس گر های حرکتي بسيار دقیق حرکت خود را آغاز مي کند.

انقباض های مربوط به عضلات رانها، ساق پا و همچنين ستون فقرات فرمان حرکت را به اين سنسورها منتقل ميکند. اين ربات از به حرکت درآمدن هر ماهیچه خاص مي تواند مسير حرکت کاربر را تشخيص داده و او را به آساني با کمترين خستگی عضلاني به مکان مورد نظرش منتقل سازد.

می توانید با سرعت 20 کيلو متر در ساعت که معادل با قدم زدن معمولی است در خانه ,خیابان و حتی محيط کار جابه جا شويد. تغذیه اصلي این ربات بر عهده یک باتری قابل شارژ با جربان برق شهری خواهد بود.

کاربرد اصلی این ربات برای افراد مبتلا به معلولیت های حرکتی و کسانیکه ايستادن و راه رفتن مداوم درد های عضلاني آنها را تشدید مي کند بيان شده است.

هنوز از قیمت تمام شده ساخت این ربات و يا زمان دقيق ورود آن به بازار خبری در دسترس نيست. اما به نظر من در آینده نزدیک، ربات هایی مانند این کمک بزرگی به حل مشکل بسیاری از معلولین حرکتی خواهند کرد.

پیشرفتهای بوجود آمده در تکنولوژی مواد، روشهای طراحی و آزمون‌های بعد از ساخت موجب گردیده که در کیفیت و کارائی ترمزهای هواپیماهای جت امروزی بطور چشمگیری بهبود حاصل شود و بدون اینکه فضای بیشتری را اشغال کند دارای اوزون کمتری نسبت به ترمزهای قدیمی باشد. بکارگیری مواد مرکب و فلزاتی که نسبت استحکام به وزن آنها بالاست و نیز استفاده از تحلیل‌های پیچیده کامپیوتری از جمله عوامل کلیدی این پیشرفتها بحساب می‌آید. بهبود کیفی در کارائی ترمزها در آینده با استفاده از مواد پیشرفته عایق‌دار یا دافع گرما، سازه‌های کامپوزیتی، سیستم‌های کامل کننده متناوب و سیستم کنترل گرمائی پیشرفته صورت خواهد گرفت. سیستم‌های ترمز هواپیمای امروزی از انواع اولیه که در آن برای بحرکت آوردن هواپیما بر روی باند از چرخهای اتومبیل و برای کند کردن سرعت آن از پایه‌های کمک‌دار دم هواپیما استفاده می‌شد، بمراتب پیشی گرفته است. چرخها و ترمزهای جدید به هم وابسته‌اند و در ساخت آنها از روش‌های پیشرفته مهندسی استفاده شده و نمونه‌های چندگانه‌‌ای از پیشرفت تکنولوژی مواد را به نمایش درآورده است.

اجزای اصلی بکار رفته در سیستم ترمز یک هواپیمای پیشرفته امروزی بعنوان نمونه بقرار زیر است: (1) ترمزی که در آن سیستم هیدرولیکی با فشار زیاد استفاده شده، قطعات آن از مواد مرکب کربنی، تیتانیوم، فولاد با استحکام زیاد و آلومینیوم ساخته شده تا بتواند گرمای بسیار زیاد را جذب و سپس دفع کند. (2) استفاده از یک سیستم کنترل ترمز یکپارچه و کامپیوتری با بهره‌گیری از سنسورهای پیشرفته و تکنولوژی کنترل ارتباط سیستماتیک و عملکردهای خودآزما. (3) استفاده از چرخهائی که دارای شکل پیچیده‌ای بوده و از آلومینیوم با استحکام زیاد ساخته شده و دارای سپر حرارتی ایمنی بعد از خرابی باشد. همچون سایر اجزای اصلی هواپیما، طراحی سیستم ترمز نیز با محدودیت‌ها و نیازهای ضد و نقیضی همراه است. وزن کم، کارائی بالا، تعمیرات اندک، قابلیت اطمینان زیاد، دوام زیاد و هزینه کم ویژگیهایی است که سیستم ترمز باید تواماً بهمراه داشته باشد. در ادامه این بحث بر طرحهای اصولی بکار رفته در ترمز هواپیمای امروزی مروری کوتاه نموده و بطور خلاصه به پیش‌بینی پیشرفتهای آینده نیز خواهیم پرداخت. چرخ هواپیما و سیستم ترمز آن بصورت یکپارچه طراحی می‌شود، آنچنانکه منطبق با ویژگیهای یک هواپیمای مشخص و مورد نظر باشد. کارآئی چرخ و ترمز آن با استفاده از طراحی کامپیوتری، مدلسازی پیچیده و روش‌های شبیه‌سازی تحلیلی، در مرحله طراحی به حد مطلوب می‌رسد. چرخ هواپیما از نوع دو تکه ساخته می‌شود تا سوار کردن «تایر» آسان باشد. و نیز دارای اندکی انحراف است تا فضای ترمز بیشتری را فراهم آورد. برای حفاظت چرخها در برابر گرمای حاصل از ترمز از پوشش‌های عایق استفاده می‌گردد. از طرف دیگر مکانیزمهای ایمنی از قبیل فیوزهای حرارتی و سوپاپهای اطمینان در آن بکار می‌رود.
سیستم ترمزها از دیسک ‌های ثابت و متحرک (چرخشی) چند لایه‌ای و اصطکاکی تشکیل یافته است . این دیسکهای اصطکاکی که قسمت اعظم گرما را بخود جذب می‌کند، بوسیله اجراء سازه‌ای چندی از قبیل پیستونهای عمل کننده فشاری، پوسته تنظیم، قسمت انتقال گشتاور (که گشتاور را به ارابه فرود یا چرخ هواپیما منتقل می‌سازد) و یک صفحه ترمز ثابت (که بعنوان یک نگهدارنده سازه‌ای در جذب گرما عمل می‌کند) محصول گردیده است. ترمز با فشار هیدرولیکی عمل می‌کند و انرژی جنبشی هواپیما را به گشتاور کندشونده‌ای بدل می‌سازد. سیستم کنترل ترمز ، خود سطوح فشار ترمز را تعدیل می‌کند تا کارآئی آنرا در متوقف ساختن هواپیما به حد دلخواه برساند. ضمناً یک سیستم «ضدسرخوردگی» در آن بکار رفته تا فاصله (یا زمان) متوقف ساختن هواپیما را به حداقل برساند، هدایت سمتی را برای آن تأمین نمایند و از ترکیدن لاستیک‌ها جلوگیری بعمل آورد. علاوه بر آن یک مکانیزم ترمز خودکار که فرامین مربوط به علمکرد کار پیش ترمز و میزان کاهش سرعت را آماده می‌سازد، می‌تواند بخشی از سیستم کنترل ترمز هواپیما باشد. سنسورهای مربوط به سرعت چرخها، دستگاه پردازش علائم یا دستگاه مقایسه‌گر (کامپیوتری) و سوپاپهای تنظیم، جملگی از اجزای عمده سیستم کنترل ترمز هواپیما بشمار می‌رود. تکامل چرخ هواپیما از انواع چرخهای پره‌دار اتومبیل آغاز شده، چرخهای ریخته‌گری آلومینیومی و منیزیمی را پشت سر گذاشته، و عموماً‌ از انواع چرخهای آلومینیومی دو تکه ساخته شده به روش آهنگری (فورج) استفاده می‌شود. چشمگیرترین پیشرفت در طراحی چرخهای هواپیما، کاهش وزن و حجم و افزایش کارایی آن است
عمده‌ترین اهداف در طراحی چرخ‌های هواپیما بشرح زیر خلاصه می‌شود: (1)افزایش عمر چرخشی یکی ازآزمایشهائی که برای ارزیابی کیفی چرخهای هواپیما انجام می‌شود، بررسی میزان عمر چرخشی آن می‌باشد.(این مقدار اکنون از 25000 مایل در مورد هواپیماهای حمل و نقل ارتشی مانند هواپیمای C-17 تا 50000 مایل برای هواپیماهای جت مسافربری امروزی متغیر می‌باشد). (2) تداوم ایمنی بعد از خرابی چرخهای هواپیماهای امروزی طوری طراحی شده تا در مقابل خرابی‌های حاصل از خستگی مقاومت داشته و عیوب مرگبار و انفجارآمیز را در پی نداشته باشد (که البته شامل طراحی چرخهائی می‌شود که بعد از بوجود آمدن حداکثر خرابی در آن، در لبه حمل چرخها یا در محل قرار گرفتن طوقه داخلی لاستیک در روی رینگ خللی وارد نگردد). (3) افزایش ایمنی در برابر پوسیدگی و فساد با بکارگیری سیستمهای محافظت در برابر خوردگی و پائین آمدن میزان تنش در سطوح حساس چرخ و انجام عملیات تشخیص خوردگی و زنگ‌زدائی بطور مکرر، از میزان نقیصه‌هائی که در چرخ هواپیما بوجود می آید و منشاء آن خوردگی و زنگ‌زدگی می‌باشد کاسته و به حداقل رسانده می‌شود. (4) بکارگیری سیستمهای محافظ گرما بهبود در تونائی‌های ترمز هواپیما بویژه ترمزهای کربنی، با افزایش گرماپذیری آن (در هنگام گرفتن ترمز) حاصل گردیده است. ایجاد حفاظت گرمائی در چرخ، ایجاد محدودیت در مسیر جریان حرارت، خنک کردن چرخ، نصب مهره‌های ذوب شونده برای خنک کردن محیط یاد شده لاستیک، از جمله ترفندهای کلیدی در طراحی چرخهای پیشرفته امروزی است که برای جلوگیری از وقوع فاجعه در نظر گرفته شده است. علاوه بر اهداف فوق، نوع لاستیک بکار رفته در چرخ نیز در طراحی آن مؤثر است. لاستیک‌های رادیال و شعاعی ممکن است «بار»ها را به شکل متفاوتی بر چرخ اعمال نماید. بنابراین هنگام طراحی، میزان این «بار» ها بخصوص اگر تعویض‌پذیری آن مد نظر باشد باید بوسیله طراح مراعات شود. با توجه به این واقعیت، طراحی چرخهایی که بتواند چنین توقعات مشکل و فزاینده‌ای را برآورده سازد و از طرفی در میزان وزن و حجم آن نیز افزایش چندانی حاصل نگردد، در واقع مقدار زیادی مدیون بکارگیری و توسعه روش‌های نوین و شبیه‌سازی‌های کامپیوتری می‌باشد. تکنیکهای تحلیلی که در طراحی چرخها بخدمت گرفته می‌شود شامل تجزیه محدود سطوح تنش و مدل‌سازی حرارتی سیستمهای چرخ و ترمز می‌باشد. با استفاده از روش کامپیوتری، چرخ هواپیما از موادی ساخته می‌شود که بتواند «بار»های وارد را تحمل کند، عمر آن زیاد و ویژگیهای حرارتی و وزن آن اندک باشد. با استفاده از این روش‌های کامپیوتری، طراحی، ساخت و ارزیابی مدل‌های جدید چرخ در زمان کوتاهی صورت می‌پذیرد. خلاصه اینکه بکارگیری و توسعه روشهای مدل‌سازی کامپیوتری و تحلیلی درتعیین قسمتهای حساس و عیوب احتمالی و سطوح حرارتی چرخهای هواپیما، صنایع تولید کننده را قادر ساخته تاآنرا با حداقل وزن، عمر زیاد، نیاز تعمیراتی اندک و ایمنی بیشتر تولید نمایند. می‌توانیم انتظار داشته باشیم روند بهبود در کیفیت چرخها با تکامل مواد اصلی سازنده آن همچنان با تداوم همراه باشد. یکی از عوامل عمده که در توسعه و ساخت چرخهای هواپیماهای فعلی و آتی نقش کلیدی دارد، توجه به مواد تشکیل دهنده سازه چرخ می‌باشد. ویژگیهای عمده مواد فوق بقرار زیر است: -مقاومت در برابر خستگی و استحکام استاتیکی. -مقاومت در برابر حرارت زیاد. -مقاومت در برابر خوردگی. -قیمت ارزان گرچه سالهای بسیاری است که صنایع ازآلیاژهای آلومینیوم فورج شده «2014-T6» یا «T-61» بعنوان فلز استاندارد برای ساختن چرخها استفاده می‌کنند، لیکن همچنان به بررسیهای خود برای جایگزین نمودن مواد جدید ادامه می‌دهند تا در کیفیت چرخها بهبود بیشتری حاصل شود. با بکارگیری آلیاژهای آلومینیومی پیشرفته، معیارهای جدیدی از لحاظ استحکام و دوام بیشتر درمقابل حرارت زیاد، مقاومت در برابر خستگی و حرارت زیاد ومقاومت در برابر خوردگی و ترک‌خوردگی، بوجود در می‌آید. انجام این بهینه‌سازی‌ها بطور چشمگیری کیفیت تعمیرپذیری و قابلیت اطمینان چرخها را افزایش خواهد داد. علاوه بر آن، چرخهای ساخته شده از الیاف کامپوزیتی و مواد مرکب از قبیل مواد مرکب کربنی یا گرافیتی و فایبرگلاس، سبکی وزن و میزان خرابی مجاز بیشتری را موجب می‌شود. در شاخه ترمز چرخهای هواپیماهای امروزی بود که متخصصان تکنولوژی مواد به یکی از ضروری‌ترین تحقیقات مورد نیاز در رشته خود پی بردند. ترمز، خود یک موتور گرمائی است که وظیفه آن جذب و مستهلک نمودن انرژی جنبشی است. چرخ هواپیما وسیله‌ای مطمئن برای حرکت هواپیما در روی زمین می‌باشد اما وسیله‌ای اضافی است که از بار مفید هواپیما در پرواز می‌کاهد، به همین دلیل است که از طراحان خواسته می‌شود تا آنجا که امکان دارد آنرا کوچک و سبک بسازند. از روشهای تحلیلی و شبیه‌سازهای کامپیوتری برای ساخت چرخهای پردوام و سبک استفاده می‌شود. علاوه بر آن، تداوم این نوآوری‌ها در طراحی موجب شده در میزان تعمیرپذیری و کارآئی قسمتهای متحرک چرخها بهبود حاصل شود. با این همه، بیشترین پیشرفتها حول مسئله اصطکاک و مواد متشکله قطعات بوده است. این بهبودها نه تنها موجب افزایش حجم چرخها و ترمز نشده بلکه تونائی و کارآئی آنرا همگام با نیازهای فزاینده صنایع هوائی افزایش داده است. بهبودهای عمده‌ای که در ساخت ترمز هواپیماهای امروزی حاصل شده بقرار زیر است: عمر طولانی: تعداد دفعات نشستن هواپیما بعد از هر مرحله تعمیر اساسی از 100 تا 300 بار فرود برای هواپیماهای نظامی و جتهای مسافربری اولیه به 900 تا 2000 بار فرود در هواپیماهای امروزی افزایش یافته است. وزن سبک:بکارگیری مواد با استحکام زیاد و چگالی کم، موجب کاهش وزن ترمزها تا 50% در مقایسه با ترمزهای فولادی مشابه شده است. _ایمنی و قابلیت اطمینان_: روش‌های نوین آزمایشگاهی از قبیل شبیه‌سازی طیف‌های ترمز از مراحل فرود کامل هواپیما، بمقدار زیادی موجب ارتقاء کیفی در کارآئی و قابلیت اطمینان سیستمهای ترمز گردیده است. امروزه عواملی همچون شرایط گرمائی و دینامیکی، درخلال عمر کاری ترمز بطور روزمره مورد ارزیابی قرار می‌گیرد. هر یک از برنامه‌های جدید ساخت و ارزشیابی کیفی آزمایشگاهی آن، نیاز به یک یا دو سال وقت دارد، حال آنکه برای ترمزهای نسل پیشین انجام آن فقط یک یا دو ماه طول می‌کشید. این بهبودها با بکارگیری تکنولوژی پیشرفته مواد صورت گرفته است. محورهای پیچشی که از جنس تیتانیوم ریختگی و هم فشار می‌باشد نسبت به فولاد فورج شده سبک‌تر بوده و از نظر مسائل حرارتی بهتر می‌باشد. کیفیت خوب آلیاژ، موجب سبکی وزن قسمت پوسته پیستون یکپارچه یا مکانیزم تنظیم کننده یا طبق‌های (ترمز چرخ) تنظیم سرخود، از جمله تصمیمات طراحی است که کارائی ترمز را افزایش می‌دهد. با این همه، مهمترین عامل در بهبود کیفی ترمز هواپیما، پیشرفت در زمینه مواد اصطکاکی بکار رفته در آن و اتلاف حرارتی ترمز می‌باشد. ترمز فولادی استاندارد که در آن صفحات اصطکاکی سرامیکی بکار رفته (این ماده اولین بار بعنوان سطوح اصطکاکی در دهه 1940 در ترمزها مورد استفاده قرار گرفته است.) موجب بهبود عمر سایشی و کارائی عمومی ترمزها شده است. اما توسعه بکارگیری مواد مرکب کربنی از چشمگیرترین پیشرفتها در تکنولوژی ساخت ترمز هواپیما از لحاظ حرارتی آن بحساب می‌آید. مواد مرکب کربنی دارای ویژگیهای بی‌نظیری است که به طراح اجازه می‌دهد با استفاده ازآن، همه وظایف سطوح اصطکاکی دیسک ترمز و جذب کننده‌ها و وظیفه اعضای سازه‌ای آنرا در یک قطعه واحد متمرکز سازد. وقتی دو قطعه از جنس مواد مرکب کربنی بر روی یکدیگر سایش داشته باشند می‌توانند نقش یک ماده پراصطکاک را ایفا نمایند. ذخیره حرارتی مواد مرکب زیاد است، علاوه بر آن قابلیت هدایت گرمائی آن موجب انتشار سریع حرارت می‌شود. مواد مرکب کربنی از استحکام زیادی برخوردارند و می‌توان از آن برای ساخت قطعات مقاوم در برابر «بار» زیاد استفاده نمود. این مواد دارای ویژگی خاصی هستند و آن اینکه استحکام آن‌ها بر اثر افزایش حرارت نقصان می‌باشد. این ویژگی وقتی با انبساط حرارتی اندک در هم می‌آمیزد خاصیت جذب حرارت آنرا بالا می‌برد بطوریکه تنها سازه‌های مجاور موجب محدودیت آن در این خصوص خواهد بود. برای اینکه ترمز بتواند در درجه حرارت بالاتر کارائی داشته باشد باید در واحد وزن سازه آن ازمواد بیشتری که واحد وزن سازه آن از مواد بشتری که در برابر حرارت مقاوم است استفاده نمائیم. اصطلاح «مواد مرکب کربنی» برای انواع گسترده‌ای از مواد استفاده می‌شود؛ همانند لنت (ترمز) ساخته شده از سرمت (مخلوطی از فلز و سرامیک) و مواد آلی. ساخت لنت ترمز از مواد مرکب کربنی خود مستلزم دانش و علم کافی دراین خصوص است. اجزاء تشکیل دهنده مواد و روش‌های ساخت را می‌توان تغیر داد تا قطعاتی با کارائی متفاوت ساخته شود. در واقع طراحان نشان داده‌اند که قطعات ترمز از جنس مواد مرکب کربنی را می‌توانند چنان دستخوش تغییر نمایند که به کلیه اهداف مورد نظر خود در ساخت ترمز هواپیما دست یابند. استفاده از الیاف گوناگون روشهای متراکم‌سازی ، الیاف منقطع در دو یا سه اندازه مختلف، و روش قالب‌گیری پارچه‌ای تنها معدودی از بی‌شمار آمیزه‌هائی است که می‌توانند برای تولید دیسک ترمز کربنی مورد استفاده قرار دهند. اگر سائیدگی دیسک ترمز (از نوع کربنی) از اندازه مجاز خارج شود می‌توان آنرا برای استفاده مجدد نوسازی نمود. ترمزهای کربنی برای اولین بار سال 1972 ، بعنوان یک وسیله استاندارد در هواپیمای F-15 مورد استفاده قرار گرفت و بسرعت بعنوان یکی از انواع اصلی ترمز بر روی دیگر هواپیماهای نظامی مورد استفاده قرار گرفت. اولین هواپیمای مسافربری که در آن از این نوع ترمز استفاده شده هواپیمای کنکورد بود ولی گرانی قیمت آن موجب گردید استفاده تجاری آن به کندی صورت پذیرد. امروزه در تمام برنامه‌های هواپیماهای نظامی و مسافربری استفاده از ترمزهای کربنی گنجانده شده است. همچون سایر سیستمهای هواپیما، تکنولوژی سیستم ترمز آن نیز با نوآوری و پویائی همراه بوده و هدف آن بهبود در کارائی و قیمت تمام شده می‌باشد تلاشهای جاری در زمینه‌های گوناگون توسعه، ساخت و کاربرد آن بقرار زیر است: -استفاده از مواد مرکب پیشرفته و مقاوم در برابر حرارت به منظور افزایش تراکم‌پذیری و عمر ترمز و ارتقاء مقاومت آن در برابر سایش (چنین بهبودهائی می‌تواند منتج به کاهش تعداد دیسک‌های اصطکاکی در یک ترمز گردد). -استفاده از مواد مرکب قالب‌گیری شده و سازه‌های کامپوزیتی از نوع رشته پیچی در بسیاری از قطعات عمده هواپیما از قبیل چرخها، پوسته‌های پیستون و قسمت انتقال گشتاور با هدف کاهش وزن و آسیب‌پذیری آن. -بکارگیری سیستمهای هیدرولیکی با فشار زیاد و استفاده از روغن هیدرولیک مرغوبتر که موجب عملکرد بهتر ترمزها شده ، اشتعال‌پذیری و وزن آنرا کاهش می‌دهد. -استفاده از سیستمهای جداگانه عمل کننده‌های الکترومکانیکی و الکتروهیدرواستاتیکی که با نیروی الکتریکی کنترل می‌گردد، کارائی ترمزها را بهبود بخشیده و موجب کاهش وزن سیستمهای ترمز هواپیما می‌گردد. -بکارگیری روشهای پیشرفته کنترل گرما، از قبیل سیستمهای خنک‌کننده فعال و غیرفعال. -استفاده از تکنولوژی پیشرفته کنترل ترمز از قبیل دستگاه‌های کنترل الکترونیکی چند منظوره و سیستم انتقال سیگنال از طریق سیم (کابل) نوری (سیستم‌های کنترل ارابه فرود یکپارچه برای هواپیماها در حال ساخت می‌باشد که در آن مکانیزم ترمز خودکار، عمل هدایت فرمان و مکانیزم ضدسرخوردن، تماماً در کنترل کننده واحدی ادغام شده است.

مجله صنایع هوایی به نقل از : تالار گفتگو گروه خودرو دانشگاه صنعتی اصفهان وب سایت :

http://automotive.iut.ac.ir

تمام موتورهاي جت كه توربين دارند، نوع پيشرفته تري از همان
موتورهاي توربين گازي هستند كه در زمان هاي دورتر استفاده مي شده است.
موتورهاي جت به چند دسته اساسي تقسيم مي شوند:
• توربوفن Turbo Fan
• توربوجت Turbo Jet
• توربوپراپ Turbo Prop
• پالس جت Pulse Jet
• پرشر جت Pressure Jet
• رم جت Ram Jet
• سكرام جت Scram Jet
در حقيقت، تمام موتورهاي جت كه توربين دارند، نوع پيشرفته تري از همان موتورهاي
توريبن گازي هستند كه در زمان هاي دورتر استفاده مي شده است. از موتورهاي
توربين گازي بيشتر براي توليد برق نه توليد نيروي رانش استفاده مي شود.
موتورهاي جت كلاً بر پايه ي موارد زير كار مي كنند: هوا از مدخل وارد موتور جت
شده و سپس با چرخاندن توربين نيروي لازم را براي مكش هوا براي سيكل بعدي آماده
كرده و خود از مخرج خارج مي شود. در اين حالت فشار و سرعت هواي خروجي، بدون در
نظر گرفتن اصطكاك، با سرعت و فشار هواي ورودي برابر است. سيكل كاري موتورهاي جت
پيوسته است، اين بدين معناست كه هنگامي كه هوا وارد كمپرسور مي گردد، به سوي
توربين عقب موتور رفته و آن را نيز همراه با خروج خود به حركت در مي آورد، يعني
نيروي لازم براي مكش در حقيقت به وسيله توربين انتهايي موتور توليد شده است و
بدين گونه است كه همزمان با ورود هوا به كمپرسور، توربين نيز به وسيله نيروي
توليد شده توسط سيكل قبلي در حال چرخش است و نيروي آن صرف چرخاندن كمپرسور مي
شود. در اين فرآيند، دوباره نيروي توليد شده توسط اين سيكل به توربين داده شده
و توربين نيروي لازم جهت ادامه كار را فراهم مي آورد.

موتور توربوفن با ضريب كنار گذر پايين F-119 پرات اند ويتني

1- موتورهاي توربوفن يا Turbo Fan
موتورهاي توربوفن در حقيقت چيزي ميان موتورهاي توربوجت و توربو پراپ هستند.
بازده موتورهاي توربوفن بسيار زياد است، و به همين علت هم در بسياري از
هواپيماهاي مسافربري و ترابري در سرعت هاي ساب سونيك Sub Sonic از آن ها
استفاده مي شود. در موتورهاي توربوفن، ابتدا هوا كمپرس شده سپس وارد اتاقك
احتراق مي شود و بعد از انفجار از طريق شيپوره يا نازل خروجي خارج شده و در طي
اين فرآيند، نيروي تراست لازم را جهت رانش هواپيما به جلو تامين مي نمايد.
البته در موتورهاي توربوفن، مقادير ديگري از هوا از طريق كنارگذر نيز عبور داده
مي شود كه در نهايت به گازهاي خروجي داغ پيوسته و نيروي تراست را افزايش مي
دهد. تفاوت موتورهاي توربوفن با توربوپراپ در اين است كه موتورهاي توربوپراپ،
فن يا ملخ ايجاد كننده تراستشان در خارج از پوسته موتور قرار گرفته اما در
موتورهاي توربوفن، ملخ يا فن توليد كننده تراست كاملاً در درون پوسته موتور
قرار گرفته است.


دياگرام يك موتور توربوفن با ضريب كنار گذر بالا

2- موتورهاي توربوجت يا Turbo Jet
موتورهاي توربو جت، بيشتر بر نيروي توليدي از گازهاي خروجي اتكا دارند و در
هواپيماهايي بيشتر كاربرد دارند كه با سرعت هاي مافوق صوت حركت مي كنند. در
موتورهاي توربوجت، ابتدا، هوا وارد كمپرسور شده و متراكم مي گردد. اما چون اين
هوا با سرعت نسبتاً زيادي وارد موتور گرديده براي احتراق مناسب نمي باشد و
بيشتر سوخت مصرف شده، بدون اشتعال حدر مي رود. به همين دليل هوا به قسمت
ديفيوژر يا همان كاهنده سرعت فرستاده مي شود تا از سرعت آن كاسته شود. در
ديفيوژر، ابتدا از سرعت هوا كاسته و بر دما و فشار آن افزوده مي شود. سپس اين
هواي آماده براي احتراق، به اتاقك احتراق فرستاده مي شود. در اتاقك احتراق يا
Combaustion Chamber، هوا ابتدا وارد لوله احتراق گشته، با سوخت مخلوط شده سپس
منفجر مي گردد. قسمتي از نيروي حاصله از اين انفجار صرف گرداندن توربين شده و
مابقي براي توليد نيروي رانش به كار مي رود. گاهي در هواپيماهاي توربوجت، بعد
از شيپوره خروجي يا نازل، قسمتي به نام پس سوز يا After Burner قرار مي دهند كه
بر نيروي تراست مي افزايد.


دياگرام كار موتور هاي توربوجت، توربوپراپ و توربوفن

After Burner يا قسمت پس سوز چگونه كار مي كند؟
هنگامي كه گازهاي خروجي از موتور خارج مي شوند، هنوز مقداري اكسيژن و سوخت مصرف
نشده دارند كه در قسمت پس سوز، با مشتعل ساختن دوباره گازهاي خروجي و افزايش 4
برابر سوخت معمولي به اين مخلوط، به طور قابل توجهي بر نيروي تراست مي افزايند.
البته استفاده از پس سوز فقط در شرايط اضطراري و شرايط جنگي مجاز است در غير
اين صورت مجاز نيست. تنها هواپيماي مسافربري با پس سوز، هواپيماي كنكورد
Concorde ساخت مشترك آلمان، انگليس و فرانسه است كه به علت ايجاد آلودگي صوتي
زياد و مصرف سوخت بالا، بازنشست شد.
3- موتورهاي توربوپراپ يا Turbo Prop:
موتورهاي توربو پراپ، در حقيقت از نيروي ملخ براي توليد تراست استفاده مي كنند
و تنها وجه جت بودن آنها، توليد نيروي لازم براي اين چرخش توسط موتور جت است.
طرز كار موتورهاي توربوپراپ عيناً مانند موتورهاي جت توربيني ديگر است و تنها
وجه تمايز آنها اين است كه نيروي توليد توسط توربين بيشتر صرف چرخاندن ملخ مي
شود تا كمپرسور، به همين دليل براي توليد نيروي بيشتر، تغييراتي هم در توربين
موتورهاي توربوپراپ داده مي شود.
4- موتورهاي پالس جت يا Pulse Jet:
موتورهاي پالس جت داراي توربين، كمپرسور، يا شفت نمي باشند و تنها قطعه متحرك
البته در نوع دريچه دار، دريچه آن مي باشد. در اين گونه موتورها، ابتدا توده
بزرگي از انفجار در داخل موتور صورت مي پذيرد كه سبب بسته ماندن دريچه مي شود.
چون تنها راه فرار هوا از موتور قسمت انتهاي آن مي باشد هوا به طرف آنجا هجوم
مي آورد.در نتيجه تر ك هوا، خلا يا حالت مكشي به وجود آمده كه باعث باز شدن
دريچه و ورود هواي تازه مي شود. در اين حالت، مقداري هواي محترق شده از خروج
بازمانده و صرف تراكم و انفجار گاز تازه وارد مي گردد و سيكل به همين ترتيب
ادامه پيدا مي كند.در نوع بدون دريچه، از يك خم براي ايفاي نقش دريچه استفاده
مي شود كه با انفجار گازها و بدليل وجود اين خم، كاهش فشار صورت گرفته و مقداري
از گازهاي خروجي باز مي گردند به همين ترتيب سيكل ادامه داده مي شود.
5- موتورهاي پرشر جت يا Pressure Jet:
از اين گونه موتورها در حال حاضر استفاده اي نمي شود و شرح كاركرد آنها در
اينجا اضافي است.
6- موتورهاي رم جت يا Ram Jet:
موتورهاي رم جت، هيچ قطعه ي متحركي ندارند و در نگاه اول، مانند يك لوله توخالي
به نظر مي رسند كه بيشتر در سرعت هاي مافوق صوت به كار مي روند. موتورهاي رم جت
نيز مانند پالس جت، داراي توربين، كمپرسور يا ... نمي باشند استفاده از آنها به
عنوان موتور دوم معمول است كه بيشتر در موشكها به كار مي روند. در اين گونه
موتورها، براي روشن شدن موتور ابتدا بايد سرعت هوا به مقدار لازم برسد در صورت
رخداد چنين حالتي، موتور جت به طور خودكار خود را روشن مي كند. در موتور رم جت،
هوا با سرعت زياد وارد موتور شده و به علت سرعت بيش از حد، در قسمت ديفيوژر به
خوبي كمپرس و متراكم شده و دما و فشار آن بسيار بالا مي رود. در اين حالت مخلوط
هوا و سوخت منفجر گشته و با خروج از موتور، نيروي تراست بسيار زيادي را آزاد مي
كنند. اين موتورها قدرت بسيار زيادي را دارا مي باشند اما براي شروع پرواز و
برخاست مناسب نمي باشند.


نماي يك موتور توربوجت چند محوره


7- موتورهاي سكرم جت يا Scram Jet:
نام اين موتورها از دو واژه Super Sonic و Combustion گرفته شده كه به معناي
انفجار در سرعت مافوق صوت است. اين گونه موتور ها در سرعت هاي هايپر سونيك
Hyper Sonic به كار مي روند و طرز كار آنها بسيار مشابه موتورهاي رم جت با
تغييراتي مي باشد. اين نكته قابل توجه است كه مشتعل ساختن مولكول هاي هوا در
حالي كه هوا با سرعت بالاي 4 ماخ وارد موتور مي گردد، مانند روشن كردن كبريت در
گردباد تورنادو است! و از همين جا مي توان درك كرد كه چه تكنولوژي عظيمي در اين
لوله توخالي به كار گماشته شده است. شايان ذكر است كه اولين هواپيماي داراي
موتور سكرم جت، هواپيماي X-43 است كه سرعت آن بالاي 7 ماخ مي باشد.
اجزاي اصلي موتورهاي جت:
1- كمپرسور:
كمپرسورها وظيفه متراكم كردن هواي ورودي را بر عهده دارند. كمپرسورها بر دو نوع
هستند: 1- كمپرسورهاي محوري 2- كمپرسورهاي شعاعي يا گريز از مركز. كمپرسورهاي
محوري كه در اكثر موتورهاي جت امروزي استفاده مي شود، از چند طبقه فن يا پنكه
به تعداد مشخص (دو يا بيشتر) تشكيل شده است كه هرچه به سمت درون بيشتر پيش
برويم، از زاويه پره هاي فن ها كاسته مي شود و هم چنين توسط همين تيغه ها يا
پره ها، به سيال جهت حركت داده شده و با كاهش زاويه پره ها، به فشار سيال يا
هوا افزوده و از سرعتش كم شده و در نتيجه متراكم مي گردد. اما در كمپرسورهاي
شعاعي يا گريز از مركز، كه بيشتر در موتورهاي گازي ساده يا قديمي كاربرد داشته
است، در اصل هوا به يك مانع برخورد كرده و سپس توسط پره هاي آن به قسمت ديفيوژر
يا كاهنده سرعت منحرف مي شود كه اين فرآيند با ازدياد فشار همراه است، در نتيجه
هوا متراكم مي گردد.


كمپرسور محوري چند مرحله اي يك موتور توربوجت
2- سيستم احتراق:
سيستم احتراق، شامل سوخت پاش، جرقه زن و اتاقك و لوله احتراق مي گردد. فرآيند
انفجار در درون لوله هاي احتراق صورت مي پذيرد كه اين عمل با وارد شدن هوا به
اتاقك و مخلوط شدن آن با سوخت سپس انفجار آن به وسيله شمع جرقه زن انجام مي
شود. انژكتور Injector وسيله است كه با استفاده از نيروي موتور، سوخت را به
پودر تبديل مي كند و حكمت اين كار در بهتر مشتعل شدن در صورت تبديل به پودر
نهفته است. البته سوخت قبل از ورود به انژكتور، مقداري گرم شده تا براي احتراق
آماده تر باشد. ابتدا انژكتور سوخت را روي هواي متراكم مي پاشد و سپس اين مخلوط
آماده انفجار است كه به وسيله شمع جرقه زن، اين عمل صورت مي گيرد.


محفظه احتراق Can-Type يك موتور توربوجت


3- سيستم توربين:
در اينجا، ابتدا هواي منفجر شده به پره هاي توربين برخورد كرده و نيروي لازم
جهت گرداندن كمپرسور و مكش هوا براي سيكل بعدي توليد مي شود كه اين نيرو به
وسيله شفتي به كمپرسور انتقال داده شده و باعث حركت آن مي شود. قبل از توربين،
استاتور توربين وجود دارد كه براي تنظيم جهت حركت سيال هوا براي ورود به قسمت
توربين به كار مي رود. توربين ها نيز به دو دسته محوري و شعاعي تقسيم مي شوند
كه نوع محوري چند طبقه است. چون دماي كاركرد توربين بسيار بالا مي باشد، در
ساخت آن از آلياژهاي مخصوصي استفاده مي شود.
4- سيستم خروج گازهاي داغ:
اين سيستم، در حقيقت توليد تراست واقعي را براي رانش هواپيما به جلو مي كند و
سهم اصلي را در توليد و توضيع فشار دارد. در مدل هاي متحرك، زاويه پره هاي
شيپوره انتهايي موتور براي ميزان كردن فشار قابل تنظيم است. گفتني است سيستم پس
سوز يا After Burner بعد از اين بخش نصب مي شود. به اين قسمت، نازل Nozzle هم
گفته مي شود.
5- سيستم كشش برگردان يا Thrust Reversation System:
در سيستم كشش برگردان، به وسيله دريچه هايي، نيروي تراست موتور برعكس مي شود،
بدين صورت كه خلبان در هنگام فرود نيروي برگردان را فعال ساخته و از آن به
عنوان ترمز استفاده مي كند، يعني نيروي موتور در جهت عكس اعمال مي شود. البته
توضيح خود اين سيستم و كليه سيستم هاي ديگر هر يك مي تواند به اندازه يك كتاب
توضيحات تكميلي نياز داشته باشد اما در اينجا به ذكر همين نكات كوتاه و جزئي و
اجمالي بسنده مي شود. در صورت اظهار علاقه خوانندگان به چگونگي كار كرد اين
موتور ها مقالات بيشتر را در اين زمينه شاهد خواهيد بود. لازم به ذكر است كه
ساخت موتورهاي جت به صورت خانگي هم امكان پذير است و هم اكنون رواج بسياري در
بين جوانان علاقه مند به اين علم دارد و يك چنين موتورهاي جت دست سازي به طور
گسترده اي در هواپيماهاي مدل قدرتمند به كار گرفته مي شوند.

مشابه کمربندهای ایمنی، بحث پیرامون مفهوم کیسه هوا –مانند یک متکای نرم آماده ی تخلیه شدن در یک تصادف- برای سال های زیادی وجود داشته است. اولین اختراع ثبت شده در یک وسیله فرود اجباری پرشده از هوا برای هواپیماها در طول جنگ جهانی دوم بایگانی شد. در سال 1980 ، اولین کیسه های هوای تجاری در اتومبیل ها ظاهر شد.

- سیستم باد شدن کیسه ی هوا در سدیم اسید (NaN₃) با پتاسیم نیترات (KNo₃) برای تولید گاز نیتروژن واکنش نشان می دهد. جریان گرم نیتروژن کیسه س هوا را باد می کند.

آنها راهی را برای یک عملکرد شیمیایی نیاز داشتند که نیتروژنی را تولید کند که کیسه هوا را باد کند. عامل پر قدرت کوچک باد شونده در سال 1970 آمد.

مهندسان BMW کیسه های هوای Door-mounted را انتخاب کردند. زیرا فضای بیشتری دارد،برای یک کیسه ی بزرگتر که از پوشش بیشتری تهیه می شود، اجازه داده می شود.

شاید در سایتهایی مشابه این دیده باشید که ادعا می شود می توان بدون استفاده از هیچ انرژیی ، آب را به جریان الکتریسیته تبدیل کرد این خودروها که HHO هم نامیده می شوند در حقیقت با استفاده از جریان الکتریسته اولیه آب را به اکسیژن و هیدروژن قابل حمل تبدیل می کنند تا هرجا و هر وقت که لازم باشد آن را با استفاده از پیل سوختی دوباره به جریان مستقیم برق تبدیل کند و مثلا در خودروهایی با پیل سوختی و موتور الکتریکی مورد استفاده قرار بگیرد.این نوع استفاده از برق برای الکترولیز آب و دوباره تبدیل آن به برق مزیت ها و معابی دارد.

در حقیقت این مجموعه از آب به عنوان یک انتقال دهنده بجای باتری استفاده شده است. انتقال هیدروژن و اکسیژن در مخزن های فشار بالا شاید جایگزین خوبی برای باتری ها باشد که نمی توانند بیشتر از یک مقداری در خود انرژی دخیره کنند . استفاده از خودروهایی که با باتری کار می کنند به خاطر همین منسوخ است. چون مدت زمان بسیار کمی طول خواهد کشید ، که باتری ها دشارژ شوند.

. الکترولیز آب و تبدیل اکسیژن و هیدروژن بدست آمده به برق از نظر محیط زیست بسیار کم خطر و مناسب است ولی باید دقت کرد در این فرآیند مقداری انرژی هدر می رود تبدیل اکسیژن و هیدروژن به آب و برعکس گرمای اضافی تولید می کند که همین مسئه علت ناکارآمد بودن این مجموعه خواهد بود قانون دوم ترمو دینامیک در این فرآیند هم کاملا صادق است چون امکان ندارد بدون صرف انرژی اضافی آب به برق تبدیل شود اما استفاده از سیستم مشابه این ، در مکان های دور افتاده و روستاهایی که دسترسی به منابع طبیعی مثل رودخانه و باد و انرژی خورشید دارند . بسیار کارآمد خواهد بود .

انرژی آب و باد بدلیل عدم پیوستگی و مداومت زیاد در شبکه برق رسانی مورد استفاده قرار نمی گیرند.

چون اطمینانی به دائمی بودن آنها نیست پس نمی توان از آنها مستقیما استفاده کرد ، استفاده از باتری ها هم بنابر دلایل ذکر شده به صرفه نیست.

اما می توان مناطق توربین و ژنراتور هایی برای تبدیل آب و باد به برق مهیا کنیم و بجای اینکه از برق مستقیما استفاده کنیم آن را وارد آب کرده و الکترولیز انجام دهیم .

حال با داشتن ذخیره ی هیدروژن و اکسیژن نه تنها می توان برق دائمی داشت بلکه از آن می توان در اتوموبیل های پیل سوختی هم استفاده کرد.این طرح هم از لحاظ محیط زیست قابل قبول است چون هیچ گونه آلودگی نداریم هم از لحاظ اقتصادی بسیار با صرفه است چون اولا این منابع تمام شدنی نیست و کاملا رایگان است همچنین بازده ی پیل سوختی تا 85% هم می رسد . در حالی که بازده نیروگاههایی که با سوخت فسیلی کار می کنند نهایتا به 20% هم نمی رسد . استفاده ازاین مجموعه برای روستاها و مناطق دور افتاده بسیار پیشنهاد می شود چون مشکلات حمل و نقل سوخت و یا زدن دکل برق و لوله های گاز نه تنها بسیار گران می شود بلکه با مشکلاتی هم همراه است.

امروزه كمتر محصول صنعتى را مى توان يافت كه تركيبى از حوزه هاى مختلف مهندسى نباشد. اگر بيشتر به محيط زندگى خود و محصولاتى كه در زندگى روزمره از آنها استفاده مى شود دقت كنيم، از ساعت مچى ديجيتالى تا ماشين لباسشويى در آشپزخانه، خودروى شخصى يا عمومى كه با آن به محل كار مى رويم، چاپگرها و اسكنرها در محيط ادارى و غيره، همگى نمونه هايى از تركيب حوزه هاى مختلف مهندسى و به خصوص مكانيك و الكترونيك است. اگر هم با محصولات جديدتر صنعتى آشنا باشيم، تجميع نرم افزار و سخت افزار كامپيوتر با حوزه هاى فوق را به وضوح مى توان در بسيارى از محصولات از جمله ماشين هاى لباسشويى و خشك كن جديد هوشمند، دوربين هاى خودتنظيم، روبوت هاى صنعتى، خودروهاى مجهز به سيستم ترمز ضدقفل، ديسك درايوهاى كامپيوتر، فرهاى مايكروويو، تلفن هاى همراه، سيستم پخش ديجيتال، محصولات دفاعى مدرن و تجهيزات پزشكى شناسايى كرد كه مثال هايى از تركيب حوزه هاى مهندسى مذكور است. در واقع، پيشرفت روزافزون علوم فناورى اطلاعات، الكترونيك به خصوص الكترونيك قدرت، ريزپردازنده ها و همچنين سيستم هاى هوشمند، به همراه نياز روزافزون به توليد محصولات صنعتى با كيفيت بهتر، هزينه كمتر و زمان توليد كوتاه تر، افق جديدى را در طراحى و ساخت محصولات الكترومكانيكى، به همراه آورده است. اين فناورى كه براساس تجميع مهندسى مكانيك، الكترونيك، كامپيوتر و سيستم هاى كنترل است، مكاترونيك ناميده مى شود. اين واژه تركيبى از دو بخش «مكا» مخفف مكانيسم و «ترونيك» مخفف الكترونيك است. واژه مكاترونيك براى اولين بار در اواخر دهه ۶۰ ميلادى توسط يك مهندس ژاپنى، كه در زمينه كنترل كامپيوترى موتورهاى الكتريكى در شركت ياسكاوا الكتريك تحقيق مى كرد معرفى شد. تاكنون تعريف هاى گوناگونى از مكاترونيك ارائه شده است كه مهمترين آن عبارت است از: «يك تركيب هم افزايانه از مهندسى مكانيك، الكترونيك، كامپيوتر، سيستم هاى كنترل و فناورى اطلاعات در طراحى و ساخت محصولات و فرآيندهاى صنعتى با دقت بالا». در واقع مكاترونيك يك تفكر جديد در طراحى و توليد محصولات صنعتى است كه به مهندسان اجازه مى دهد تا با يكپارچه سازى حوزه هاى تخصصى ياد شده، از اولين مراحل طراحى و توليد، به خلق محصولاتى با كيفيت بهتر، قابليت اعتماد بالاتر، هزينه كمتر و در زمان كوتاه تر، بينديشند.

عناصر اصلى يك سيستم مكاترونيكى عبارتند از فرآيند مكانيكى يا الكترومكانيكى، حسگرها، محركه ها، ريزپردازنده ها و نرم افزار كنترل كننده سيستم. در طراحى كلاسيك، اجزاى مختلف يك سيستم به طور جداگانه طراحى شده و سپس تجميع صورت مى گيرد ولى در مكاترونيك، اجزاى مكانيكى و الكتريكى به همراه استراتژى كنترلى از ابتدا به صورت يك سيستم يكپارچه در نظر گرفته مى شوند و اين به معناى مهندسى همزمان در طراحى است. نكته مهم در اينجا تفاوت مهندسى الكترومكانيك با مكاترونيك است. در مهندسى مكاترونيك، با آن كه عموماً با سيستم هاى الكترومكانيكى سروكار داريم، نكته اساسى در حاكميت همزمان بودن طراحى، يكپارچه سازى و حتى بهينه سازى است، در حالى كه مهندسى الكترومكانيك لزوماً اين معنا را نمى دهد. به عنوان مثال، در تفكر مكاترونيكى ديگر جايز نيست يك سيستم را از ابتدا طراحى كنيد بدون آنكه به استراتژى كنترلى آن انديشيده باشيد.

در اينجا ممكن است اين سئوال پيش بيايد كه منظور از يكپارچه سازى چيست؟ به طور كلى بايد گفت كه يكپارچه سازى در دو بعد مطرح است: طراحى و توليد. در مرحله طراحى اجزا، اگر هماهنگى با ساير اجزاى سيستم در نظر گرفته شود قطعاً نتايج بهترى در پى خواهد داشت. به طور كلى، روند طراحى مكاترونيكى با تحليل بازار و نيازهاى مشترى آغاز و سپس مشخصات مورد نياز محصول براساس تحليل هاى انجام شده، تعيين مى شود. با آغاز روند طراحى، مرزهاى بين حوزه هاى گوناگون مهندسى كم رنگ شده و يكپارچه سازى اين حوزه ها ضرورى مى نمايد چرا كه محدوديت ها و تصميم گيرى ها در يك حوزه در واقع تابعى است از محدوديت ها و تصميم گيرى ها در حوزه هاى ديگر. به عنوان مثال در بحث كنترل موتورهاى الكتريكى، امروزه ديگر براى كاهش زمان و هزينه توليد و بهبود كيفيت، طراحى موتور و درايو الكتريكى و كنترل كننده ديجيتال و حسگرها، همگى با هم در نظر گرفته مى شوند. يكى از مسائل صنعتى _ تحقيقاتى، روش هاى كنترل سرعت بدون استفاده از حسگرهاى سرعت، به منظور كاهش هزينه است، يعنى يك موتور الكتريكى را به يك مهندس كنترل مى دهند تا يك كنترل كننده سرعت بدون استفاده از حسگر سرعت، طراحى كند. كارهاى زيادى در اين زمينه انجام شده ولى بعد از مدت ها به اين نتيجه رسيده اند كه بهتر است از همان ابتدا، هنگام طراحى موتور الكتريكى، استراتژى كنترل بدون حسگر در نظر گرفته شود، يعنى موتور را طورى طراحى كنيم تا كنترل آن بدون حسگر خارجى تا حد زيادى آسان شود. واضح است كه اين يكپارچه سازى باعث كاهش هزينه و زمان توليد محصول صنعتى خواهد شد.
بعد ديگر يكپارچه سازى، در مرحله توليد است. شماى كلى يك سيستم كلاسيك الكترومكانيكى شامل فرآيند مكانيكى، محركه ها و حسگرها و همچنين پردازشگر اصلى است. در واقع الگوريتم كنترلى در پردازشگر اصلى اجرا مى شود. بسيارى از فرآيندهاى صنعتى كلاسيك در قالب فوق نمايش داده مى شوند.
در سيستم هاى مكاترونيكى، يكپارچه سازى اجزا در مرحله توليد، به دو روش انجام مى شود: يكپارچه سازى سخت افزارى و يكپارچه سازى نرم افزارى. در يكپارچه سازى سخت افزارى، فرآيند مكانيكى به همراه حسگرها، محركه ها و پردازشگرها، به عنوان يك سيستم جامع در نظر گرفته مى شوند. در اينجا معمولاً خود حسگرها و يا محركه ها داراى پردازشگرهاى محلى هستند كه عموماً به آنها حسگرها و يا محركه هاى هوشمند اطلاق مى شود. در اينجا اجزاى سيستم داراى ارتباطات محلى بوده كه اين ارتباطات، معمولاً از طريق خطوط ارتباطى باس يا به صورت بى سيم است.
در يكپارچه سازى نرم افزارى، يك سيستم نظارتى يا به عبارتى كنترل كننده مركزى، به منظور مديريت كل فرآيند، تشخيص خطا و بهينه سازى، بر كل سيستم نظارت مى كند كه در واقع به معناى پردازش اطلاعات در يك سطح بالاتر است. معمولاً اين سيستم نظارتى يك سيستم هوشمند است كه اين امر تصميم سازى براى بهبود عملكرد سيستم فيزيكى را قابل اجرا مى سازد. در اينجا مى توان به اين نكته پى برد كه يكى از دلايل منحصر به فرد بودن محصولات مكاترونيكى، به كارگيرى قدرت محاسباتى بالا در خلق سيستم هايى است كه داراى كيفيت و قابليت اعتماد بسيار بالا هستند.
• محصولات مكاترونيكى
فناورى مكاترونيك در بسيارى از زمينه ها كاربرد روزافزونى پيدا كرده است كه در اينجا به بعضى از آنها اشاره مى كنيم. در صنايع خودروسازى، استفاده از موتورهاى با كنترل الكترونيكى به جاى كنترل كننده سنتى آن يعنى كاربراتور، باعث بهبود عملكرد موتور و كاهش مصرف سوخت و آلودگى شده است. همچنين سيستم ترمزهاى ضدقفل، سيستم تهويه هواى اتوماتيك، فرمان هاى با كمك الكتريكى _ هيدروليكى، خودروهاى الكتريكى _ تركيبى و… از ديگر كاربردهاى فناورى مكاترونيك در صنايع خودروسازى هستند.
در زمينه محصولات صنعتى با مصارف خانگى، مى توان به ماشين هاى لباسشويى و يا خشك كن جديد اشاره كرد كه عملكرد آنها با استفاده از كنترل هوشمند به منظور مصرف بهينه انرژى، صرفه جويى در مصرف آب و همچنين افزايش كيفيت، بهبود فراوانى يافته است.
در محصولات صنعتى با كاربرد ادارى، مى توان به چاپگرها و اسكنرهاى ليزرى، دستگاه هاى كپى ديجيتال و يا ديسك درايوهاى جديد اشاره كرد كه از جمله محصولات مكاترونيكى هستند.
در زمينه صنايع دفاعى مى توان به سيستم هاى هدايت موشك و يا سلاح هاى هوشمند اشاره كرد. همچنين از ديگر محصولات مكاترونيكى، دوربين هاى خودتنظيم، ماشين هاى ابزار كامپيوترى و روبوت هاى صنعتى هستند كه تاثير فراوانى در كاهش هزينه و زمان توليد و بهبود كيفيت محصولات توليدى گذاشته اند.
• آموزش مكاترونيك
با توجه به گسترش نياز روزافزون صنعت به استخدام نيروهاى ماهر در مهندسى مكاترونيك، تربيت نيروى انسانى در اين زمينه بيش از پيش اهميت يافته است. نكته مهم و اساسى در آموزش مكاترونيك اين است كه يك مهندس مكاترونيك بايد داراى تخصص هاى چندحوزه اى باشد، بدين معنا كه تسلط به اصول اساسى مهندسى مكانيك، الكترونيك، كامپيوتر و كنترل، براى او ضرورى است چرا كه بايد قابليت طراحى در حوزه هاى مختلف و در نهايت تجميع و يكپارچه سازى اين حوزه ها را داشته باشد. هم اكنون در تعداد قابل توجهى از دانشكده هاى مهندسى برق و مكانيك در دنيا، گرايش مكاترونيك در سطوح كارشناسى و بالاتر ايجاد شده است.
هسته اصلى محتوى آموزشى مهندسى مكاترونيك، تركيبى از دروس اساسى گرايش هاى سيستم هاى كنترل، الكترونيك، كامپيوتر و مهندسى مكانيك است

در حقیقت رشته مکانیک بخشی از علم فیزیک است که با استفاده از مفاهیم پایه علم فیزیک و به تبع آن ریاضی به بررسی حرکت اجسام و نیروهای وارد بر آنها می‌پردازد و می‌کوشد تا با توجه به نتایج بررسی‌های خود ، طرحی نو در زمینه فن‌شناسی و صنعت ارائه دهد و در راه پیشرفت انسان گامی به جلو بردارد.

به عبارت دیگر رشته مکانیک، رشته پیاده کننده علم فیزیک است چون برای مثال بررسی حرکت خودرو و عوامل موثر بر روی آن برعهده فیزیک است. اما این که چگونه حرکت آن تنظیم گردد بر عهده مکانیک می‌باشد.

گرايش مكانيك در طراحي جامدات

هدف تربيت آزمايشگاهي متخصصاني است كه بتوانند در مراكز توليد و كارخانه‌ها اجزاء و مكانيزم ماشين‌آلات مختلف را طراحي كنند. دروس اين دوره شامل دروس نظري، آزمايشگاهي، كارگاه و پروژه و كارآموزي است. فارغ‌التحصيلان مي‌توانند در كارخانجات مختلف نظير خودروسازي ، صنايع نفت، ذوب فلزات و صنايع غذايي و غيره مشغول شوند و براي اين دوره امكان ادامه تحصيل تا سطح كارشناسي ارشد و دكتري در داخل يا خارج از كشور وجود دارد. موفقيت داوطلبان به آگاهي آنها در دروس جبر و مثلثات، هندسه ، فيزيك و مكانيك همچنين آشنايي و تسلط آنان به زبان خارجي بستگي فراوان دارد. از جمله دروس اين دوره مي‌توان دروس مقاومت مصالح، طراحي و ديناميك را نام برد. در اين رشته زمينه اشتغال و بازاركار خوب وجود دارد و مطالب ارائه شده در طول تحصيل براي دانشجويان محسوس و قابل لمس است.

گرايش مكانيك در حرارت و سيالات

اين رشته در به كاربردن علوم و تكنولوژي مربوط جهت طرح و محاسبه اجزاء سيستمهايي كه اساس كار آنها مبتني بر تبديل انرژي ، انتقال حرارت و جرم است به متخصصان كارآيي لازم را مي‌دهد و آنها را جهت فعاليت در صنايع مختلف مكانيك در رشته حرارت و سيالات (نظير مولدهاي حرارتي، انتقال سيال نيروگاههاي آبي، موتورهاي احتراقي و ... ) آماده مي‌سازد. فارغ‌التحصيلان اين دوره قادر به طراحي و محاسبه اجزا و سيستمها در بخشهاي عمده‌اي از صنايع نظير صنايع خودروسازي ، نيروگاههاي حرارتي و آبي، صنايع غذايي، نفت، ذوب فلزات و غيره هستند.

فارغ‌التحصيلان اين دوره مي‌توانند تا مقطع كارشناسي ارشد و دكتري در داخل يا خارج از كشور ادامه تحصيل دهند. داوطلبان اين رشته بايد در دروس رياضي و فيزيك تسلط داشته و با يك زبان خارجي آشنا باشند. دروس اين رشته شامل مطالبي در زمينه‌هاي حرارت و سيالات ، مي‌باشد.

نظر دانشجويان: با توجه به اينكه اصولا تحصيلات دانشگاهي به خصوص در زمينه‌هاي مهندسي نياز صد در صد به علاقه‌مندي داوطلب دارد، بنابراين عدم داشتن علاقه‌ و همچنين عدم تقويت دروس اساسي و پايه‌اي در بخش مكانيك مانند رياضي، فيزيك ? مكانيك ، شيمي ، رسم فني (تجسم بالا داشتن) و هوش نسبتا خوب و عدم روحيه تجزيه و تحليل در مسائل باعث دلسردي و از دست‌دادن انگيزه تحصيل و ركورد شديد در تحصيلات خواهد شد.

گرايش ساخت و توليد

هدف تربيت كارشناساني است كه با به كاربردن تكنولوژي مربوط به ابزارسازي، ريخته‌گري ، جوشكاري، فرم دادن فلزات ، طرح كارگاه يا كارخانه‌هاي توليدي آماده كار در زمينه ساخت و توليد ماشين‌آلات صنايع (كشاورزي ، نظامي، ماشين‌سازي، ابزارسازي ، خودروسازي و ... ) باشند. فارغ‌التحصيلان اين دوره قادر خواهند بود در صنايعي مانند ماشين‌سازي، ابزارسازي، خودروسازي ، صنايع كشاورزي، صنايع هوايي و تسليحاتي به ساخت و توليدي ماشين‌آلات، طراحي كارگاه و يا كارخانه توليدي بپردازند و نظارت و بهره‌برداري و اجراي صحيح طرحها را عهده‌دار شوند. داوطلبان اين رشته بايد در دروس رياضي، فيزيك و مكانيك از آگاهي كافي برخوردار باشند. دروس اين دروه شامل مطالبي در مورد نحوه توليد، طراحي قالبهاي پرس، طراحي قيد و بندها، كار و برنامه‌ريزي با ماشينهاي اتوماتيك، اصول كلي و نحوه كار با ماشينهاي دستي و تعمير و نصب تمام سرويسهاي صنعتي مي باشد و درصد نسبتا بالايي از آنها به صورت عملي ارائه مي‌گردد. داوطلب بايد سالم باشد تا بتواند كارهاي كارگاهي را به خوبي انجام دهد و استعداد كارهاي فني را داشته باشد. با توجه به خودكفايي صنايع كشور اين رشته داراي بازار كار خوبي است.

گرایش مهندسی دریا

یکی از گرایش‌های مهندسی مکانیک که تنها در دانشگاه صنعتی شریف ارائه می‌گردد، مهندسی دریا (کشتی‌سازی) است چرا که در دانشگاههای دیگر از جمله دانشگاه صنعتی امیرکبیر، دانشگاه خلیج فارس و دانشگاه سیستان و بلوچستان، مهندسی دریا به عنوان یک رشته مستقل با سه گرایش مهندسی کشتی‌سازی ، مهندسی کشتی و دریانوردی ارائه می‌شود.

اما چرا دانشگاه صنعتی شریف، مهندسی دریا را به عنوان یکی از گرایش‌های مهندسی مکانیک ارائه می‌دهد؟

دکتر الستی در پاسخ‌ به این سوال می‌گوید:

«مهندس دریا گرایش کشتی‌سازی مسائلی از قبیل طراحی بدنه، استحکام بدنه، سیستم‌های پیشرانه (موتور گیربکس) ، پایداری کشتی در مقابل امواج کناری جانبی کشتی و طراحی مربوط به ناوبری (مسیریابی کشتی) را مطالعه می‌کند که همه این مسائل در گرایش‌های دیگر مکانیک نیز مطرح می‌شود و فقط مهندسی کشتی‌سازی این مسائل را به صورت تخصصی در ارتباط با کشتی و سازه‌های دریایی مثل اسکله‌ها و سکوهای نفتی متحرک مطالعه می‌کند. به عبارت دیگر یک مهندس دریا ، مهندس مکانیکی است که در کاربردهای دریایی مشغول به کار می‌باشد.»

گفتنی است که در دانشگاه صنعتی شریف، رشته مهندسی هوا و فضا نیز در دانشکده مکانیک ارائه می‌گردد و اساتید این دانشکده ، مهندسی هوا و فضا را یکی از گرایش‌های مکانیک به شمار می‌آورند.

دكتر آريا الستي استاد مهندسي مكانيك دانشگاه صنعتي شريف در معرفي اين علم مي‌گويد:

?علم مكانيك به تحليل حركت و عوامل ايجاد كننده حركت مانند نيروها و گشتاورها و شكل حركت مي‌پردازد. اما مهندسي مكانيك تا حدودي با علم مكانيك تفاوت دارد چرا كه يك مهندس مكانيك علاوه بر علم مكانيك بايد بسياري از علوم ديگر را ياد گرفته و بعضي از هنرها را نيز كسب كند. شايد بتوان گفت كه رشته مهندسي مكانيك ، رشته تحليل و طراحي سيستم‌هاي ديناميكي و استاتيكي است.?

دكتر محمد دورعلي يكي ديگر از اساتيد مهندسي مكانيك دانشگاه صنعتي شريف نيز در معرفي اين رشته مي‌گويد:

?رشته مهندسي مكانيك را شايد بتوان از نقطه‌نظر تنوع موضوعات تحت پوشش، جامع‌ترين رشته مهندسي به شمار آورد. چون رشته مهندسي مكانيك در برگيرنده تمامي علوم و فنوني است كه با توليد ، تبديل و استفاده از انرژي، ايجاد و تبديل حركت و انجام كار، توليد و ساخت قطعات و ماشين‌آلات و به كارگيري مواد مختلف در ساخت آنها و همچنين طراحي و كنترل سيستم‌هاي مكانيكي، حرارتي و سيالاتي مرتبط مي‌باشد.

به عبارت ديگر محاسبات فني، مدلسازي و شبيه‌سازي ، طراحي و تهيه نقشه‌ها ، تدوين روش ساخت ، توليد و آزمايش تمامي ماشين‌آلات و تاسيسات موجود در دنيا ، با تكيه بر توانايي‌هاي مهندسان مكانيك انجام مي‌گيرد.?

گرايش‌هاي مقطع ليسانس:

رشته مهندسي مكانيك داراي سه گرايش ?طراحي جامدات ، حرارت و سيالات، ساخت و توليد? در مقطع ليسانس مي‌باشد كه البته دانشگاه صنعتي شريف داراي گرايشهاي ديگري نيز هست.

مهندسي مكانيك ( در سطح كارشناسي)

در شروع آموزش مهندسي در ايران ، مهندسي مكانيك با برق يكي بود و ?الكترومكانيك? ناميده مي‌شد. اما اين دو رشته حدود 45 سال پيش از هم جدا شدند و به مرور رشته‌هاي ديگري مانند مهندسي شيمي و مواد نيز از مهندسي مكانيك جدا شد و مهندسي مكانيك به عنوان رشته مهندسي مكانيك عمومي ارائه گرديد. ولي با پيشرفت صنعت و نياز صنايع به تخصص‌هاي مختلف در اين زمينه، از مهندسي مكانيك عمومي دو گرايش ?طراحي جامدات? و ?حرارت و سيالات? و بعد از آن ?ساخت و توليد? بيرون آمد و بالاخره بايد به مهندسي دريا اشاره كرد كه هنوز در دانشگاه صنعتي شريف به عنوان يكي از گرايشهاي مهندسي مكانيك ارايه مي‌شود. ما در اين‌جا به معرفي اجمالي هر يك از گرايشهاي فوق مي‌پردازيم.

گرايش حرارت و سيالات

همان‌طور كه از نام اين گرايش پيداست مهندسي مكانيك گرايش حرارت و سيالات به مبحث حرارت و مسايل مربوط به سيالات مي پردازد. به عبارت ديگر در اين رشته عوامل موثر بر خواص مختلف حركت سيال بخصوص سيال داغ مطالعه شده و اثر عبور سيال بر محيط محل عبور مانند نيروهايي كه در اثر عبور خود در محل ايجاد مي‌كند و يا طول‌هاي ناشي از اثر افزايش و يا كاهش دما در اعضاي مختلف يك دستگاه، بررسي مي‌شود. همچنين از دروس اصلي اين رشته مي‌توان به مكانيك سيالات اشاره كرد كه نيروهاي وارد بر جسم متحرك در سيال را بررسي مي‌كند.

دكتر الستي در معرفي اين گرايش مي‌گويد:

?گرايش حرارت و سيالات به فيزيك حرارت و مكانيك سيالات مي‌پردازد و وظيفه‌اش تحليل و طراحي سيستم‌ها از ديدگاه حرارتي و سيالاتي است . براي مثال در طراحي يك موتور احتراق داخلي، مسائل مربوط به تبديل حرارت به انرژي ، انتقال حرارت، حفظ موتور در حرارت مناسب و سرد نگه‌داشتن موتور توسط يك مهندس مكانيك حرارت و سيالات بررسي مي‌شود.

همچنين مسايل مربوط به تاسيسات ساختمان و رآكتورها، انتقال آب ، نفت و گاز ، طراحي نيروگاههاي مختلف ، طراحي توربو ماشين‌ها (ماشين‌هاي دوار) مثل توربين‌هاي بخار، توربين‌هاي گاز و فن‌كويل‌ها به گرايش سيالات مربوط مي‌شود.?

شهرداد صادق مهندس مكانيك گرايش حرارت و سيالات نيز در معرفي اين رشته مي‌گويد:

?دانشجويان اين گرايش در زمينه تهويه مطبوع ، دستگاههاي آب و فاضلاب و گرم كننده ساختمان‌ها و به طور كلي مباحث ?تاسيساتي? مطالعه مي‌كنند. در ضمن در اين رشته مباحث مربوط به طراحي نيروگاهها ، موتورهاي احتراق داخلي و طراحي انواع موتورهاي درون‌سوز اتومبيل‌ها مطالعه مي گردد.?

گرايش طراحي جامدات

گرايش طراحي جامدات به بررسي انواع نيروها، حركتها و تاثير آنها بر اجزاء مختلف ماشين مي‌پردازد. در واقع مهندس طراحي جامدات با توجه به نيازهاي جامعه ، دستگاهها و ماشين‌هاي مختلف را طراحي مي‌كند.

محمد رضوي مهندس مكانيك گرايش طراحي جامدات در معرفي اين گرايش مي‌گويد:

?هر ماشين از دو قسمت متحرك و ثابت تشكيل شده است. حال بررسي اين مطلب كه حركت مورد نياز ماشين از چه راهي تامين شده و چگونه از منبع توليد به جايگاه مورد استفاده انتقال پيدا كند و بالاخره چگونه از اين حركت استفاده گردد تا بيشترين بازدهي را داشته باشد، در حيطه وظايف مهندسي طراحي جامدات است. همچنين ابداع و پيش‌بيني دستگاه تنظيم ماشين‌آلات نيز از مسايل مطرح در اين گرايش مي‌باشد.

در واقع مهندس طراح جامدات بايد تمامي نيروها و گشتاورهايي را كه به هر عضو ماشين وارد مي‌شود بررسي كرده و بهترين حالت قطعه مورد نظر را براي تمامي آن نيروها و گشتاورها و همچنين در براي داشتن بهترين كارايي به دست آورده و كارايي مناسب آن قطعه را در زمان طولاني تضمين كند.?

دكتر الستي در معرفي اين گرايش مي‌گويد:

? طراحي سيستم ، طراحي ماشين‌هاي تراش، فرز، چاپ و قسمت‌هاي تعليق ، سيستم‌هاي انتقال قدرت و ديناميك يك خودرو، توسط مهندسان اين گرايش طراحي مي‌شود. همچنين يك هواپيما قسمتهاي مربوط به فرود، پرواز، كنترل پرواز به نحوي مربوط به طراحي جامدات مي‌گردد.?

دكتر قرشي استاد دانشگاه صنعتي شريف نيز در معرفي اين گرايش مي‌گويد:

?گرايش طراحي جامدات به طراحي ماشين‌آلات و اجزاي آنها، ارتعاشات ماشين‌آلات، ديناميك آنها و كنترل سيستم‌ها مي‌پردازد.?

گفتني است كه دو گرايش طراحي جامدات و حرارت و سيالات بسيار نزديك به هم هستند و تنها در 20 واحد درسي با يكديگر تفاوت دارند. بنابراين فارغ‌التحصيلان آنها نيز توانايي‌هاي مشترك زيادي دارند.

گرايش ساخت و توليد

يك قطعه بايد به چه روشي ساخته شود تا داراي توليدي سريع و ارزان و همچنين كيفيت مناسب و وقت و كارايي مطلوب باشد؟

پاسخ به اين سوال مهم بر عهده مهندسان گرايش ساخت و توليد است. چرا كه به گفته دكتر الستي يك مهندس ساخت و توليد به مسائل مربوط به ساخت بهينه و توليد با كيفيت بالا مي‌پردازد. در واقع اين گرايش بيشتر به مشكلات و معضلات ساخت و توليد مي‌پردازد و در نتيجه نسبت به دو گرايش حرارت و سيالات و طراحي جامدات علمي‌تر است و دو گرايش فوق جنبه عملي‌تر دارند.

دكتر قرشي نيز با تاكيد بر كابردي بودن اين گرايش مي‌گويد:

?گرايش ساخت و توليد به زمينه‌هاي كاربردي مهندسي مكانيك مي‌پردازد و مهندس اين گرايش در زمينه شكل دادن فلزات ، طراحي قالب‌ها و ساخت قطعه‌هاي گوناگون فعاليت مي‌كند.?

گرايش مهندسي دريا

يكي از گرايش‌هاي مهندسي مكانيك كه تنها در دانشگاه صنعتي شريف ارائه مي‌گردد، مهندسي دريا (كشتي‌سازي) است چرا كه در دانشگاههاي ديگر از جمله دانشگاه صنعتي اميركبير، دانشگاه خليج فارس و دانشگاه سيستان و بلوچستان، مهندسي دريا به عنوان يك رشته مستقل با سه گرايش مهندسي كشتي‌سازي ، مهندسي كشتي و دريانوردي ارائه مي‌شود.

اما چرا دانشگاه صنعتي شريف، مهندسي دريا را به عنوان يكي از گرايش‌هاي مهندسي مكانيك ارائه مي‌دهد؟

دكتر الستي در پاسخ‌ به اين سوال مي‌گويد:

?مهندس دريا گرايش كشتي‌سازي مسائلي از قبيل طراحي بدنه، استحكام بدنه، سيستم‌هاي پيشرانه (موتور گيربكس) ، پايداري كشتي در مقابل امواج كناري جانبي كشتي و طراحي مربوط به ناوبري (مسيريابي كشتي) را مطالعه مي‌كند كه همه اين مسائل در گرايش‌هاي ديگر مكانيك نيز مطرح مي‌شود و فقط مهندسي كشتي‌سازي اين مسائل را به صورت تخصصي در ارتباط با كشتي و سازه‌هاي دريايي مثل اسكله‌ها و سكوهاي نفتي متحرك مطالعه مي‌كند. به عبارت ديگر يك مهندس دريا ، مهندس مكانيكي است كه در كاربردهاي دريايي مشغول به كار مي‌باشد.?

گفتني است كه در دانشگاه صنعتي شريف، رشته مهندسي هوا و فضا نيز در دانشكده مكانيك ارائه مي‌گردد و اساتيد اين دانشكده ، مهندسي هوا و فضا را يكي از گرايش‌هاي مكانيك به شمار مي‌آورند.

آينده شغلي ، بازاركار، درآمد:

در حال حاضر دانشجوي توانمند مهندسي مكانيك پس از فارغ‌التحصيلي مشكل كاريابي ندارد چرا كه به گفته دكتر دورعلي توسعه سخت‌افزاري و رشد مسايل مهندسي ، گرايش به سمت توليد داخل و ايجاد تكنولوژي توليد تجهيزات و وسايل در داخل كشور و روي آوردن به خدمات مهندسي در داخل كشور به علت محدوديت‌هاي ارزي و كاهش درآمدهاي نفتي، باعث رشد چشمگير بازاركار مهندسان مكانيك در ايران شده است.

دكتر دورعلي در ادامه مي‌گويد:

?يك مهندس مكانيك در حال حاضر در زمينه‌هاي مختلفي فعاليت مي‌كند كه از جمله آنها مي‌توان به موارد زير اشاره كرد:

طراحي و ساخت تمامي ماشين‌آلات و قطعات آنها، اعم از ماشين‌آلات توليدي تمامي صنايع، لوازم خانگي و تجهيزات پزشكي.

- طراحي و ساخت تجهيزات مكانيكي نيروگاههاي فسيلي، اتمي ، خورشيدي ، بادي و آبي.

- طراحي و ساخت تجهيزات و سيستم‌هاي انتقال و تصفيه آب، سيستم‌هاي مكانيكي و كنترلي پالايشگاهها و كارخانجات شيميايي.

- طراحي و ساخت تاسيسات حرارتي و برودتي ساختمانها و اماكن، بالابرها و آسانسورها و سيستم‌هاي حمل و نقل.

- ساخت ماشين‌آلات تغليظ و بازيافت مواد مثل كارخانجات قند، كاغذسازي ، سيمان ، نساجي ، نمك و كنسانتره .

- طراحي و ساخت وسايل و تجهيزات حمل و نقل زميني، دريايي و هوايي.

- ساخت تجهيزات دفاعي مانند تانك، راكت، اژدر و پلهاي متحرك

- ساخت روبات‌ها ، بازوهاي مكانيكي و سيستم‌هاي توليد.

در ضمن يك مهندس مكانيك مي‌تواند به عنوان كارشناس و مشاور فني در بانك‌ها ، شركت‌هاي سرمايه‌گذاري و بيمه و شركت‌هاي بازرسي و نظارت امور بين‌المللي فعاليت بكند.?

دكتر الستي نيز در اين زمينه مي‌گويد:

?در همه جاي دنيا يك فارغ‌التحصيل مهندسي مكانيك مثل يك موم خام است كه دانش كافي دارد و در هر زمينه‌اي كه كار كند مي‌تواند در آن زمينه متخصص بشود.

براي مثال مي‌تواند در تحليل و طراحي خودرو، در طراحي و ساخت ماشين‌هاي ابزار و حتي در تدوين و توليد برنامه‌هاي كامپيوتري فعاليت بكند. يعني رشته مكانيك زمينه كار و زمينه انتخاب بسيار گسترده‌اي را در مقابل فارغ‌التحصيلان اين رشته قرار مي‌دهد.?

دكتر قرشي نيز در مورد فرصت‌هاي شغلي، گرايش مهندسي دريا مي‌گويد:

?بدون شك چون مهندسي دريا نسبت به گرايش‌هاي ديگر رشته مكانيك تخصصي‌تر است، فرصت‌هاي شغلي آن نيز محدودتر مي‌باشد اما با اين وجود فارغ‌التحصيلان اين گرايش مي‌توانند در كارخانه‌هاي كشتي‌سازي كشور مثل كارخانه كشتي‌سازي ?صدرا? در بوشهر ، كارخانه ?نكا? در شمال و ?اروندان? در خليج فارس مشغول به كار گردند و يا در سازمان بنادر و كشتي‌راني وظيفه ساخت سكوهاي شناور را بر عهده بگيرند.?

توانايي‌هاي مورد نياز و قابل توصيه :

?مكانيك بهشت رياضيات است.? اين جمله زيبا از ?لئونارد اولر? رياضي‌دان بزرگ سوئيسي، بيانگر ارتباط تنگاتنگ رياضيات با مكانيك است. در واقع مهندسي مكانيك بخصوص در گرايش حرارت و سيالات از مباحث و مسايل رياضي بسيار استفاده مي‌كند. از سوي ديگر همان‌طور كه پيش از اين گفتيم مكانيك بخشي از علم فيزيك است و حتي دانش‌آموزان دوره متوسطه نيز با علم مكانيك در كتاب فيزيك خود آشنا مي‌شوند و اين علم بخصوص در گرايش طراحي جامدات اهميت بسياري دارد. به همين دليل دانشجوي مهندسي مكانيك بايد در دو درس رياضي و فيزيك قوي بوده و همچنين از هوش، استعداد و قدرت تجسم خوبي برخوردار باشد.

دكتر الستي در مورد توانايي‌هاي لازم براي دانشجوي اين رشته مي‌گويد:

?فعاليت در رشته مهندسي مكانيك بسيار متنوع است و در نتيجه هم دانشجوي علاقه‌مند به كارهاي تئوريك مي‌تواند جذب اين رشته شده و در بخش‌هاي نظري و تئوري فعاليت كند و هم دانشجوي خلاق و علاقه‌مند به طراحي و ساخت وسايل و دستگاههاي مختلف مي‌تواند اين رشته را انتخاب نمايد. اما بدون شك يك مهندس مكانيك موفق كسي است كه به ياري دو بال علم و عمل پيشرفت كند. به همين خاطر من در دانشگاه ، دانشجويان را تشويق مي‌كنم كه پروژه‌هاي تحقيقاتيشان تلفيقي از كار تئوريك و عملي باشد.?

دانشجوي اين رشته بايد از نظر جسمي آمادگي كار در محيطهاي پرجمعيت و كارخانجات دور از شهر را داشته باشد.

وضعيت ادامه تحصيل در مقاطع بالاتر:

امكان ادامه تحصيل در مقاطع كارشناسي ارشد و دكتراي تخصصي ميسر مي‌باشد. در دوره كارشناسي ارشد 32 واحد و در دوره دكترا 48 واحد درسي ارايه مي‌گردد.

رشته‌هاي مشابه و نزديك به اين رشته :

رشته مهندسي مكانيك به عنوان جامع‌ترين رشته مهندسي داراي دروس مشترك با اغلب رشته‌هاي مهندسي ديگر نظير مهندسي دريا ، مهندسي شيمي، مهندسي هوا فضا و ... مي‌باشد.

مصاحبه با دانشجوي مشغول به تحصيل :

مهندسي مكانيك جامع‌ترين رشته مهندسي است كه در آن با اصول اساسي طراحي تمامي سيستمهاي محيط پيرامون آشنا مي‌شويم . دروس اين رشته غالبا كاربردي بوده و در ارتباطي تنگاتنگ با دروس رياضيات و فيزيك است. دانشجوي اين رشته بايد فردي خلاق و داراي قدرت تجسم كافي باشد تا بتواند در طراحي مكانيزمها موفق باشد.

مقدمه

مجموعه مهندسي عمران يا رشته عمران يكي از رشته هاي پر اهميت و جذاب در مجموعه رشته هاي آزمون سراسري است كه داوطلب در گروه آزمايشي علوم رياضي و فني مي تواند آن را انتخاب كند. پيشرفت سريع جوامع ونيازهاي روز افزون آنها به انجام طرحهاي مختلف عمراني از يك طرف و رشد و توسعه علوم مختلف از طرف ديگر، ايجاب مي نمايد تا با يك برنامه ريزي صحيح و همه جانبه و پرورش استعدادهاي جوان و نيز استفاده بهينه از ابزار و امكانات موجود در جامعه ، گامي بلند  در جهت ترقي و تعالي جامعه برداشته شود. بدين منظور در آزمون سراسري، مجموعه اين رشته در مقاطع كارشناسي وكارداني، ارائه مي گردد. در اين قسمت به معرفي گرايشهاي مختلف اين رشته مي پردازيم :
كارشناسي

مهندسي عمران – عمران ، مهندسي عمران – نقشه برداري، مهندسي عمران – آب ، مهندسي بهره برداري راه آهن ،مهندسي خط و ابنيه راه آهن، مهندسي جريه راه آهن ، مهندسي علمي كاربردي عمران – تاسيسات آبي ، دبيرفني عمران، تربيت دبير فني عمران، دبير فني عمران ساختمان .
كارداني

كارداني فني عمران – روسازي راه، كارداني فني عمران – زير سازي راه، كارداني راهداري، كارداني ماشين آلات، كارداني حمل و نقل ، كارداني فني عمران – پل سازي و ابنيه فني ، كاردان فني عمران – نقشه برداري ، كارداني فني عمران – ساختمانهاي بتني ، كارداني فني عمران – عمران روستايي، كاردان فني عمران – كارهاي عمومي ساختمان، كارداني فني عمران – آب، كارداني علمي كاربردي عمران – ساختمانهاي آبي ، كارداني علمي كاربردي عمران – آب و فاضلاب، كارداني فني عمران – بهره برداري از منابع آب، كارداني فني عمران – آب شناسي ، كارداني فني عمران – را ه سازي، كارداني فني عمران – تاسيسات حرارت نيروگاه، معلم فني عمران – كارهاي عمومي ساختمان .
معرفي اختصاري گرايشهاي مختلف مجموعه مهندسي عمران

1- مهندسي عمران – عمران
1-1) تعريف و هدف

عمران يكي از گرايشهاي مجموعه مهندسي عمران است كه در مقطع كارشناسي در بسياري از دانشگاههاي معتبر كشور ارائه مي گردد.

هدف از اين رشته تربيت نيروهاي متخصصي است كه بتوانند در پروژه هاي مختلف عمراني در زمينه هاي ساختماني ، راه سازي،پل سازي، سازه ها و بناهاي آبي ، جمع آوري  و دفع فاضلاب و … مسووليت طرح، محاسبه اجرا و نظارت بر اجرا را بر عهده گيرند.
1-2) اهميت و جايگاه در جامعه

كمتر جايي از يك جامعه و كمتر محلي  از يك منطقه است كه فعاليتهاي عمراني به عنوان اولين واساسي ترين نيازهاي آن طرح نشود. حتي تمام فعاليتهاي صنعتي، كشاورزي، و … نيز به طور مستقيم و غير مستقيم به اين رشته و ابسته اند و از آن سود مي برند.

علاوه بر رشد و توسعه جوامع، پيشرفت علم و فن آوري نيز ضرورت پرداختن و توجه دقيق و علمي به كارهاي عمراني و تغيير شيوه هاي گذشته را آشكار مي سازد. فعاليتهاي مختلف عمراني در جهت ايجاد ساختمانها، راهها- پلها، سدها، شبكه هاي آب رساني شهرها و روستاها، ساختمانهاي خاص نظير نيرو گاههاي هسته اي و حرارتي و .. بخش بزرگي از مجموعه فعاليتهاي اقتصادي و توليدي كشور را به خود اختصاص مي دهد به گونه اي كه سهم عظيمي از سرمايه گذاري هاي ملي در طرحهاي ساختماني و صنايع وابسته به آن به كار گرفته مي شود.

مجموعه مطالب بيان شده و نيز جذب سريع فارغ التحصيلان اين مجموعه در وزارت خانه ها و نهادها  و سازمانهاي دولتي و همچنين بخشهاي خصوصي نظير : شركتهاي مهندسان مشاور و شركتهاي ساختماني و راه سازي و … اهميت قابل ملاحظه و نياز خاص به متخصص در اين رشته را، حتي در مقايسه با ساير رشته هاي فني و مهندسي ،به وضوح نشان مي دهد .
1-3) تواناييهاي لازم براي داوطلبان اين رشته و ادامه تحصيل در آن

براي ادامه تحصيل در اين رشته – با توجه به كميت و كيفيت درسهايي كه در اين دوره تدريس مي گردد – داوطلب بايد از توان و دانش برتر در زمينه هاي رياضي . فيزيك برخوردار باشد، همچنين توان جسمي، قدرت تجزيه و تحليل، قدرت تجسم و دقت كافي در مسائل را داشته باشد. شايان ذكر است كه بسياري از كارها و طرحهاي عمراني در خارج از محيطهاي شهري بوده و فعاليت نسبتا" زيادي را مي طلبد.
1-4) تواناييهاي فارغ التحصيلان

همان گونه كه اشاره شد، فارغ التحصيلان اين رشته مي توانند پس از پايان تحصيلات، مسووليتهاي متفاوتي نظير طراحي، محاسبه ، اجرا و نظارت بر اجراي طرحهاي مختلف عمراني را به عهده گيرند. از جمله مي توان به موارد زير اشاره نمود :

1-                محاسبه، ساخت و اجرا و تا حدودي طراحي ساختمانهاي مختلف مسكوني ، اداري و صنعتي اعم از آجري، بتني وفولادي، نظير ساختمانهاي مسكوني ويلايي ، چند طبقه، آپارتمانها و برجهاي بلند و همچنين كارهاي ساختماني اداره ها، مدرسه ها، بيمارستانها، كارخانه ها و مراكز صنعتي، ساختمانها و مراكز ورزشي، تالارهاي اجتماعات و …

2 - طراحي، محاسبه و اجراي راهها و جاده هاي مختلف ارتباطي داخل و خارج شهرها و و روستاها اعم از : راههاي شوسه، راههاي آسفالته، بزرگ راهها و نيز راه آهن ( شامل مسيريابي، پياده كردن مسير، زير سازي و روسازي).

3  -  ساخت و اجرا و در مواردي طراحي و محاسبه انواع پلهاي بتني وفلزي و با دهانه ها و ابعاد و شكلهاي متفاوت نظير : پلهاي داخل شهري و روگذرها، پلهاي خارج شهري و جاده ها.

4 -   اجراي سدهاي مختلف خاكي و بتني و نيز بندهاي انحرافي و ساير تاسيسات وايسته نظير تونل يا كانال انحراف آب رودخانه ( جهت اجراي عمليات كارگاهي در ضمن ساخت سد) ، تاسيسات آبگيري از سد و كنترل ارتفاع آب در پشت سد و ... )

5 –    اجراي كارهاي مربوط به ساماندهي رودخانه ها.

6 -    طراحي، محاسبه و ساخت خطوط انتقال آب اعم از انواع كانالهاي تحت فشار و يا كانالهاي با سطح آزاد آب كه به منظور انتقال آب از سدها و درياچه ها و .. . براي مصارف كشاورزي، شرب و صنعتي به منطقه هاي مورد نياز و نيز جهت انتقال آب از تصفيه خانه هاي آب به مخازن آب و از آن جا به مناطق مصرف، ساخته مي شوند.

7 -    ساخت تصفيه خانه هاي آب و فاضلاب شامل : ساختمانها تاسيسات مربوط ، محوطه سازي و ...

8 -   طراحي، محاسبه وساخت شبكه هاي آب رساني به منطقه هاي شهري و روستايي جهت تامين آب شرب مورد نياز افراد و تاسيسات مربوط نظير : مخازن آب،لوله كشي، انشعابات، و ...

9 -   طراحي ، محاسبه ساخت شبكه هاي جمع آوريو دفع آبهاي سطحي ناشي از نزولات جوي در خيابانها وساير منطقه هاي شهرها و شهر كها و همچنين شبكه هاي جمع آوري و دفع فاضلابهاي خانگي و صنعتي و انتقال آنها به خارج از شهر و تصفيه خانه ها.

10 –   انجام بسيار از كارهاي نقشه برداري كه براي كارهاي ساختماني مختلف نظير : سراه سازي، سد سازي، و  كهبه خصوص براي پياده نمودن و اجراي دقيق نقشه ها مورد نياز است، و همچنين تا حدودي كارهاي نقشه كشي طراحي و معماري .
1-5) موقعيتهاي شغلي و محلهاي كار

مراكز مختلفي به صورت مستقيم و غير مستقيم در فعالتيهاي عمراني نقش دارند كه هر يك به تناسب نوع فعاليت خود، اقدام به جذب فارغ التحصيلان اين رشته مي كنند.  

وزارت خانه هاي مسكن و شهر سازي، راه و ترابري ، جهاد سازندگي و نيرو بهصورت گسترده تر و ساير وزارت خانه ها ، اداره ها ، سازمانها، مراكز دولتي و خصوصي نظير : وزارت خانه هاي آموزش وپرورش ، كشاورزي، فرهنگ و آموزش عالي،بانكها و ... به صورت غير مستقيم براي كارهاي عمراني خود مثل طرح محاسبه ، اجرا و نظارت بر اجرا، نياز به استخدام مهندسان عمران دارند. علاوه بر آن، شركتهاي مختلف مهندسان مشاور كه در كشور به صورت گسترده  وظيفه طراحي ، محاسبه و نظارت براجراي پروژه هاي ساختماني را برعهده دارند، همچنين شركتهاي ساختماني و را ه سازي دولتي و خصوصي كه در اجراي اين طرحها فعاليت دارند ،تعداد كثيري از فارغ التحصيلان رشته عمران را استخدام مي كنند.
1-6) واحدهاي درسي

بر اساس مصوبه هاي شوراي عالي برنامه ريزي، دانشجو بايد در دوره كارشناسي عمران 14 واحد درسي رابگذراند كه 20 واحد آن درسهاي عمومي ، 25 واحد درسهاي پايه، 8 واحد درسهاي اصلي و تخصصي الزامي و 15 واحد درسهاي اختياري است.

1-                درسهاي عمومي ،درسهايي است كه در تمام رشته هاي تحصيلي دانشگاهي و در دوره هاي كارشناسي و كارشناسي ارشد پيوسته ب صورت مشترك ارائه مي گردد و دانشجو موظف به گذراندن آنهاست، نظير معارف اسلامي، فارسي و زبان خارجي .

درسهاي پايه به درسهاي گفته مي شود كه در غالب رشته هاي هم گروه ( نظير گروه فني و مهندسي ) و بخصوص در گرايشهاي مختلف يك رشته، بهصورت مشترك تدريس شده، اساس و پايه درسهاي اصلي و تخصصي را تشكيل مي دهد نظير رياضي عمومي ،معادلات ديفرانسيل وفيزيك .

درسهاي اصلي و تخصصي الزامي عبارت از درسهايي است كه دانشجو را در زمينه تخصصي مربوط آموزش داده،او را براي انجام وظايف خاص در زمينه كارهاي خويش در جامعه آماده مي سازد ، نظير " رسم فني و نقشه كشي ساختمان " ، " سازه هاي بتن آرامه " و " سازه هاي فولاد " . گذراندن اين درسهاي تخصصي الزامي است.

درسهاي اختياري ، عبارت است از : مجموعه درسهايي كه اگر چه تخصصي است، اما دانشجو مي تواند با توجه به علاقه شخصي و برنامه اي كه براي آينده خود دارد و همچنين نظر استاد راهنما در گروه و با هماهنگي شوراي آموزشي گروه، تعدادي از آنها را انتخاب نمايد : نظير : " ماشين الات ساختمان " ، اصول مهندسي ترافيك " و بناهاي آبي " .
الف ) درسهاي پايه

13 واحد از درسهاي پايه در زمينه رياضي است، شامل " رياضي عمومي " ، " معادلات ديفرانسيل " ، " محاسبات عددي و آمار " و " احتمال مهندسي " كه پايه درسهاي تخصصي در مهندسي عمران را تشكيل مي دهد ومكمل رياضياتي است كه در دوران دبيرستان و در رشته رياضي – فيزيك خوانده مي شود. براي موفقيت در اين درسها، دانشجو بايد تلاشهاي فكري و علمي قابل ملاحظه اي انجام دهد.

همچنين درسهاي " فيزيك در زمينه هاي حرارت " ، " مكانيك " و الكتريسته " و " مغناطيس " و يز درس " برنامه نويسي رايانه" – كه در آن دانشجو با رايانه و زبانهاي برنامه نويسي رايانه آشنا مي شود وبه برنامه نويسي به زبان فرترن تسلط پيدا مي كند – از جمله درسهاي پايه هستند.
ب ) درسهاي اصلي و تخصصي الزامي

اين درسها كه بسياري از آنها به يك ديگر وابسته اند و بعضي پيش نياز درس ديگر است، دانشجو در طول نيم سالهاي مختلف تحصيلي آنها را انتخاب ومي گذراند. دراين جا خلاصه اي از مطالب مطرح شده در بعضي از درسهاي تخصصي الزامي را ارائه مي كنيم .

رسم فني و نقشه كشي ساختمان : در درس " رسم فني و نقشه كشي ساختمان " ، دانشجو با اصول كلي رسم فني و نمايش قطعه ها به صورت تصويري آشنا شده، پس  از شناخت علائم قرار دادي در نقشه هاي ساختمان و نقشه هاي تاسيسات برقي و مكانيكي، چگونگي رسم نقشه هاي مختلف و خواندن نقشه هاي ساختماني  را فرامي گيرد.

ساصول مباني معماري و شهر سازي :

در اين درس كه پس از درس فني و نقشه كشي گذراندنه مي شود، دانشجويان با نظريه هاي معماري ونقش مهندسان معماري در جامعه آشنا شده، چگونگي ارتباط بين فضاهاي مختلف در انواع ساختمانها نظير ساختمانهاي مسكوني ، كودكستان، مدرسه ، كتابخانه ، بناهاي صنعتي و درمانگاه وبيمارستان را فرا مي گيرند.  همچنين مطالبيدر مورد مفاهيم اوليه شهر سازي و جوامع روستايي و شناخت طرحهاي هادي و تفصيلي و منطقه اي در مورد فعاليتهاي عمراني شهري، در اين درس ارائه مي گردد.

استاتيك، مقاومت مصالح ،تحليل سازه ها : در اين درسها كه به ترتيب در نيم سالهاي مختلف ارائه مي گردد، تعادل سازه هاي مختلف دراثر بارها ونيروهاي وارده بر آنها مورد مطالعه قرار گرفته، چگونگي محاسبه سازه هايي همچون خرپاها بيان مي شود. سپس به بررسي نيروهاي داخلي به وجود آمده دراثر بارهاي خارجي وروشهاي تعيين آنها در قسمتهاي مختلف سازه پرداخته ، ضمن تعيين مشخصه هاي هندسي قطعه هاي مختلف، مقاومت آنها را در مقابل نيروهاي محوري و برشي همچنين خمش و پيچش مورد بررسي و تجزيه وتحليل قرار مي دهد.

همچنين در درس" تحليل سازه ها " ، روشهاي محاسبه تغيير مكان سازه ها و تحليل سازه هاي پيچيده تر نظير : " تيرهاي سراسري " " قابهاي" وساختمانهاي بلند ( برج)، به دانشجو آموزش داده مي شود.

اصول مهندسي زلزله : شناخت علتهاي وقوع زلزله ، چگونگي سنجش قدرت زلزله، چگونگي تخريب و راههاي كاهش پيامدهاي آن، و روشهاي تحليل سازه هاي مختلف در برابر زلزله جهت مقاوم سازي آنها  به خصوص براي منطقه هاي زلزله خيز ايران از اهميت  خاصي برخوردار است كهدر درس " اصول مهندسي زلزله " مورد بحث قرار مي گيرد.

سازه هاي بتن آرمه و پروژه : بسياري از ساختمانها وسازه ها نظير ساختمانهاي چند طبقه ،پلها و .. با بتن و بتن مسلح ساخته مي شود و در موارد ديگر نيز حداقل براي ساخت قسمتهايي از سازه نظير پي و فوندانسيون ( شالوده ) و..  از بتن استفاده مي گردد. در درس " سازه هاي بتن آرامه " با استفاده ازاصول فراگرفته شده در تحليل سازه ها، واكنش قطعات بتني نظير تيرها، ستونها، قابها، و صفحات ساخته شده از بتن مسلح تحت تاثير انواع مختلف بارگذاري وتركيبات آنها مورد بررسي قرار گرفته ، با توجه به خواص مكانيكي بتن و فولاد و آيين نامههاي مختلف ،ابعاد قطعه وميزان فولاد لازم در هر قسمت ، معين و طراحي مي گردد.

در نهايت ،دانشجو از طريق انجام طرح، كليه مرحاه هاي بارگذاري، آناليز، و طراحي يك سازه بتني را به پايان رسانيده، گزارش كاملي از طي مراحل و نحوه محاسبات ونتيجه آنها ارائه مي كند.

سازه هاي فولادي وپروژه : دراين درسها،دانشجو ضمن آشنا شدن با انواع فولادهاي ساختماني ، واكنش و مقاومت آنها، به چگ.نگي عملكرد اعضاي مختلف يك سازه فولادي تحت اثر بارهاي مختلف تسلط يافته، نحوه محاسبه قطعه هاي مختلف نظير تيرها، ستونها، قابها، بادبندها واتصالهاي مختلف آنها را فرا مي گيرد، همچنين براي طراحي و تعيين مشخصه ها و ابعاد اين قطعه ها، حداقل با يك آيين نامه معتبر بين المللي و نيز با آيين نامه ساختمانهاي فولادي ايران آشنايي كامل پيدا مي كند.

در پايان درس نظري ، دانشجو طرح كامل يك سازه فولادي را از ابتدا تا انتها به همراه گزارش مبسوط آن – به عنوان پروژه – ارائه مي كند.

مكانيك خاك و پي سازي : بارهاي وارد شده بر سازه ها از طريق پي يا فوندانسيون ( شالوده ) به خاك منتقل مي شود. بدين جهت، شناخت چگونگي واكنش انواع خاكها و پي ها از ضروريات است. با اين تعبير ، هدف از اين دو درس ، اشنايي دانشجو با مباني و مفاهيم مقدماتي واكنش خاكها با تكيه بر خواص فيزيكي – مكانيكي آنها و با توجه به زمينه هاي كاربردي در مسائل مهندسي نظير تنشها ومقاومت خاك و بررسي پايداري در خاكها و اصول و قانونهاي حاكم بر آنها وهمچنين شناسايي انواع پي ها، ظرفيت باربري و محاسبه آنهاست .

مكانيك سيالات ، هيدروليك و هيدرولوژي مهندسي : بررسي خواص فيزيكي سيالات و از جمله آب، قانونهاي حاكم بر آنها در حالت سكون و حركت، نيروهاي وارد ده بر اجسام و ساختمانها تاسيسات مختلف ناشي از وجود سيال، تجزيه وتحليل ومحاسبه جريان درمسيرهاي تحت فشار و نيز بررسي حركت وواكنش آب در شرايط و حالتهاي مختلف در كانالهاي با سطح آزاد و قانونهاي هيدروليكي حاكم بر آنها، از جمله هدفهاي درسهاي مكانيك سيالات و هيدروليك است. همچنين در درس هيدرولوژي مهندسي، دانشجو با انواع بارندگيها، تبخير و تعرق ، نفوذ آب در خاك، آبها سطحي ، آبهاي زير زميني و روشهاي تخمين و مطالعه آنها آشنا مي شود.

مهندسي آب وفاضلاب و پروژه : براي تامين آب مورد نياز جوامع روستايي ،شهري ومراكز صنعتي لازم است تا با انواع و ميزان مصرف آب،چگونگي تامين آب، خطوط انتقال و نحوه محاسبه آنها، تصفيه خانه ها، مخزنهاي ذخيره، شبكه  توزيع آب و محدوديتهاي فني مربوط، آشنايي كامل وجود داشته باشد، همچنين چگونگي جمع آوري ، دفع و تصفيه فاضلابهاي سطحي ، خانگي وصنعتي و آشنايي با مجموعه تاسيسات مرتبط از مسائلي است كه يك مهندس عمران بايد با آنها آشنايي داشته باشد. اين موارد از جمله هدفهاي درس " مهندسي آب و فاضلاب و پروژه " است كه در نهايت به انجام يك پروژه براي محاسبه و طراحي كامل شبكه توزيع آب، جمع آوري و دفع فاضلاب و آبهاي سطحي يك شهر يا شهرك منجر مي شود.

بناهاي آبي : در اين درس ، دانشجو با طراحي و محاسبه برخي از شيوه هاي انتقال  آب و سازه هاي آب نظير : كانالهاي خاكي  و پوشش دار، كانالهاي تحت فشار ، ايستگاههاي پمپاژ، آبشارها يا شيب شكنها، زير گذرها، حوضچه هاي آرامش و چگونگي آبگيري از سدها، درياچه ها، كانالها و رودخانه ها و تاسيسات مربوطه آشنا مي شود.

نقشه برداري و عمليات : كاردان با دوربينهاي مختلف نقشه برداري از طريق اندازه گيري مستقيم و موقعيت نقاط زميني شناخت انواع و استاندارد نقشه و كاربرد آنها در مهندسي عمران، روشهاي اندازگيري طول، زاويه تعيين امتداد وترازيابي و ... از نيازهاي ضروري مهندسي عمران است كه در درسهاي ياد شده به عنوان يكي از درسهاي جذاب بيان مي گردد.

راه سازي، روسازي راه و مهندسي ترابري : از جمله تخصصهاي مهم يك مهندس عمران، شناخت طرح و محاسبه زير سازي و روسازي راههاست. بدين منظور درسهاي ياد شده جهت فراگيري مطلبي نظير : طراحي و اجراي راها شامل : مسيريابي، عمليات خاكي، مشخصه ها و طرح هندسي راها در مسيرهاي افقي و قائم، مشخصه هاي فني انواع مصالح راه و لايه هاي مختلف روسازي آن ، همچنين روشهاي طرح و اجراي روسازيهاي شني و آسفالتي و نيز شبكه هاب حمل و نقل زميني، دريايي و هوايي و برنامه ريزيها و مديريتهاي حمل و نقل ارائه مي گردند.

در درس پروژه راه سازي كه پس از درسهاي راه سازي و مهندسي ترابري ارائه مي شود، كاربرد اصول را هسازي در طرح كامل يك راه، از ابتدا تا انتها به همراه رسم نقشه ها و محاسبه هاي مربوط مورد توجه قرار مي گيرد .
ج ) ساير درسها

علاوه بر موارد ياد شده كه اهم درسهاي دانشگاهي در رشته مهندسي عمران – عمران مي باشد، درسهاي ديگري نظير : " مصالح ساختماني و آزمايشگاه " ، " تكنولوژي بتن و آزمايشگاه " ، " آزمايشگاه مكانيك خاك " ، " آزمايشگاه هيدروليك " و " آزمايشگاه مقاومت مصالح " ارائه مي گردد كه در درسهاي آزمايشگاهي، دانشجو بعضي مطالب خوانده شده در درسهاي نظري را در عمل آزمايشگاهي آزمايش مي كند.

درسهاي نظير " راه آهن " ، و " اصول مهندسي ترافيك " هم كه از جمله درسهاي مهم اين دوره هستند در بسياري از دانشگاههاي معتبر به عنوان درسهاي اجباري تدريس مي شوند.

درسهاي ديگري به عنوان درسهاي اختياري در دانشگاههاي مختلف باعنوانهاي متفاوت ارائه مي گردند. از جمله مهمترين آنها مي توان به درسهاي : " بارگذاري " ، " اصول مهندسيسد" ، " طراحي ومعماري " و " اصول مهندسي پل " اشاره كرد.
1-7) ادامه تحصيلات

ادامه تحصيلات در دوره بعد از كارشناسي را تحصيلات تكميلي مي نامند كه شامل : كارشناسي ارشد ( فوق ليسانس يا دكتراي حرفه اي ) و دكتراي تخصصي است. در دوره كارشناسي ارشد ناپيوسته ، دانشجو حدود 32 واحد آموزشي تخصصي را كه به تناسب رشته ، تعدادي از واحدهاي آن را پايان نامه ( يا رساله ) تشكيل مي دهد، مي گذراند و معلومات خود را در يك زمينه خاص از رشته، گسترده تر از مقطع كارشناسي افزايش مي دهد .

در دوره كارشناس تخصصي كه پس از پايان تحصيلات در مقطع كارشناسي ارشد شروع مي شود، بسته به رشته تحصيلي ، حدود 45 واحد درس اختصاصي ارائه مي گردد كه اغلب در حدود نصف اين تعداد واحد به پايان نامه دكتري اختصاص مي يابد. دانشجو با تدوين اين رساله ، كار تحقيقاتي نسبتا" گسترده اي را در يك زمينه تخصصي خاص به انجام مي رساند و سعي مي كند در گسترش مرزهاي دانش سهيم باشد.
1-8) گرايشهاي مختلف كارشناسي ارشد و دكتري در رشته عمران

فارغالتحصيلان مقطع كارشناسي عمران- عمران، مي تواند در مقطع كارشناسي ارشد در گرايشهاي مختلف : سازه، سازه هاي هيدروليكي ،مهندسي زلزله ، راه وترابري، مكانيك خاك وپي ، مهندسي آب، سازه هاي دريايي ،مهندسي مديريت ساخت، مهندسي برنامه ريزي حمل و نقل ،مهندسي نقشه برداري ( ژئودزي)، فتوگرامتري و مهندسي محيط زيست به تحصيل ادامه دهد و  در هر يك از گرايشهاي ياد شده زير شاخ هاي تخصصي تري وجود دارد كه در مقطع دكتراي تخصصي و به خصوص در ضمن انجام رساله دكتري به آن پرداخته مي شود.

امكان ادامه تحصيل در تمام گرايشهاي ياد شده درمقطع كارشناسي ارشد و در بعضي از زمينه هاي ياد شده در مقطع دكتري در داخل كشور وجود دارد، ولي ادامه تحصيل در پاره اي از گرايشهاي ديگر، در حال حاضر فقط در خارج از كشور ميسر است.  
1-9) تواناييهاي فارغ التحصيلان مقطعهاي كارشناسي ارشد و دكتري

در دوره هاي تحصيلات تكميلي ( كارشناسي ارشد و دكتري ) بيشتر به جنبه هاي نظري و پژوهشي پرداخته مي شود. بدين جهت فارغ التحصيلان اين دوره ها در هر يك از گرايشهاي ياد شده، بيشتر تواناييهاي علمي و محاسباتي و به طور كلي نظري خود را افزايش مي دهد، اگر چه اين افزايش توانايي ، در كارهاي اجرايي علمي نيز از نظر صحت اجرا مي تواند نقش مهمي داشته باشد.

در مقطع دكتري دانشجو ضمن اففزايش مراتب علمي خود، در يك زمينه تخصصي تر ، قدرت و توان خود را براي انجام كارهاي تحقيقاتي و توسعه مرزهاي دانش و رفع معضلات علمي و اجرايي از طريق پژوهش بالا برده، تحقيقاتي را در يك مورد خاص، انجام مي دهد.
1-10) جذب فارغ التحصيلان تحصيلات تكميلي در محيطهاي كار

از آن جا كه اين فارغ التحصيلان علاوه بر تواناييهاي يك كارشناس عمران، از نظر علمي و نظري وپژوهشي در يك زمينه خاص، معلومات بيشتري دارند، بدين جهت كارايي بيشتري نيز دارند واز مطالب فراگرفته شده مي توانند در زمينه هاي طراحي و محاسباتي دقيق و تخصصي تر و همچنين پژوهشي ، استفاده نمايند. اين گونه فارغ التحصيلان ضمن آن كه مي توانند در تمام محليهاي جذب فارغ التحصيلان كارشناسي مشغول به كار گردند، مسووليتهاي بالاتر و سنگين تر علمي،پژهشي و اجرايي را به عهده مي گيرند. پس از پپايان دوره دكتراي تخصصي ، امكان همكاري در دانشگاهها و ساير مراكز علمي و پژوهشي به عنوان عضو هيات علمي برايشان ميسر مي گردد.
ساير گرايشهاي مجموعه مهندسي عمران
با توجه به جنبه هاي مشترك قابل ملاحظه بين گرايشهاي مختلف عمران در هر مقطع ، و به منظور جلوگيري از تكرار مطالب، در اين قسمت سعي مي شود تا با بيان اختلافهاي اساسي بين هر گرايش با گرايش عمران – عمران، به توضيح و معرفي آنها پرداخته شود. بنابر اين تاكيد مي شود علاقه مندان وخوانندگان محترم ، نخست مطالب مربوط به مهندسي عمران – عمران ، را به طور كامل مطالعه كنند.

انتقال قدرت پیوسته (CVT) که لئوناردو داوینچی ٥٠٠ سال پیش اندیشه اش را در سر داشت، در حال حاضر جای انتقال قدرت اتوماتیک را در بعضی خودروها گرفته است. در واقع از اولین CVT که در١٨٨٦ ثبت شده تاکنون تکنولوژی آن بهبود پیدا کرده است، امروزه چندین کارخانه خودروسازی از جمله جنرال موتورز،آیودی،هوندا و نیسان در حال طراحی CVT های خود هستند.

اگر درباره ی ساختار و طرزکار انتقال قدرت اتوماتیک در بخش دنده ی اتوماتیک چگونه کار می کند، خوانده باشید، می دانید که وظیفه ی انتقال قدرت، تغییر دادن نسبت سرعت چرخ و موتور است،به عبارت دیگر،بدون یک جعبه دنده خودرو فقط یک دنده خواهد داشت،دنده ای که به اتوموبیل اجازه دهد با سرعت مناسب حرکت کند
یک لحظه تصور کنید در حال رانندگی با اتوموبیلی هستید که فقط دنده یک یا دنده سه دارد،در حالت اول خودرو با شتاب خوبی از حالت سکون حرکت می کند و می تواند از یک تپه با شیب تند بالا رود اما بیشترین سرعت آن به چند مایل در ساعت محدود می شود، از طرف دیگردرحالت دوم خودرو با سرعت ٨٠ مایل بر ساعت در یک بزرگراه به سمت پایین حرکت خواهد کرد اما تقریبا شتابی هنگام شروع حرکت نخواهد داشت و نمی تواند از تپه بالا رود
جعبه دنده از تعدادی چرخ دنده استفاده می کند تا با تغییر شرایط رانندگی استفاده ی مناسبی از گشتاور موتور شود،دنده ها می توانند به طور دستی و یا اتوماتیک تغییر کند.
در جعبه دنده های اتوماتیک قدیمی،چرخ دنده ها وظیفه انتقال و تغییر گشتاور و حرکت دایره ای را به عهده دارند، ترکیبی از چرخ دنده های سیاره ای تمام نسبت های دنده ای که لازم است را به وجود می آورند. معمولا ٤ دنده جلو و یک دنده معکوس،وقتی با این نوع جعبه دنده، دنده عوض می شود راننده ضربه ای را احساس می کند.
● اصول CVT
بر خلاف سیستم انتقال قدرت اتوماتیک، در سیستم انتقال قدرت با قابلیت تغییر پیوسته،جعبه دنده ای با تعداد مشخص چرخ دنده وجود ندارد یعنی در CVT چرخ دنده های دندانه دار درگیر با هم وجود ندارند رایج ترین نوع CVT بر اساس سیستم پولی کار می کندکه اجازه ی بینهایت تغییر بین بالاترین و پایین ترین دنده بدون گسستگی را می دهد.
اگر از اینکه چرا درباره ی CVT هم از واژه دنده استفاده می شود تعجب می کنید به خاطر بیاورید که منظور از دنده نسبت سرعت موتور به سرعت محور چرخ هاست،اگرچه CVT این نسبت را بدون استفاده از چرخ دنده های سیاره ای انجام می دهد اما باز هم از واژه دنده برای CVT استفاده می شود

● CVT هایی بر اساس پولی

به جعبه دنده اتوماتیک توجه کنید، در آن دنیایی از چرخ دنده ها،ترمز ها، کلاچ ها و دستگاه های کنترل را خواهید دید در مقابل CVT به سادگی قابل مطالعه است،بیشتر CVT ها فقط سه جزء اساسی دارند:

▪ یک تسمه محکم فلزی یا لاستیکی

▪ یک پولی متغییر محرک (ورودی)

▪ یک پولی خروجی

بعلاوه CVT ها انواع مختلفی از ریزپردازنده ها و حسگر ها را دارا می باشند اما سه جزءی که در بالا توضیح داده شده اند اجزای اصلی اند که به این سیستم اجازه ی کار می دهند

● Pulley-based CVT

پولی های با شعاع متغیر قلب CVT هستند،هر پولی از دو مخروط با زاویه راس ٢٠ درجه که رودر روی یکدیگر قرار دارند تشکیل شده است، تسمه ای در شیار بین دو مخروط قرار دارد،در صورت لاستیکی بودن تسمه ها از تسمه های V شکل استفاده می شود،تسمه های V شکل از آنجا نام خود را می گیرند که سطح مقطع V شکل دارند که اصطکاک تسمه با پولی را افزایش می دهد

وقتی دو مخروط از هم فاصله بگیرند،یعنی ضخامت پولی بیشتر شود،تسمه در شکاف پایین تر می رود و شعاع تسمه ی حلقه شده دور پولی کاهش می یابد و وقتی دو مخروط به هم نزدیک می شوند ،یعنی ضخامت پولی کاهش می یابد،تسمه در شکاف بالا تر رفته و شعاع تسمه ی حلقه شده دور پولی افزایش می یابد CVT می تواند از فشار هیدرولیکی یا نیروی گریز از مرکز و یا کشش فنر به منظور تولید نیروی مورد نیاز برای تنظیم دو نیمه ی پولی استفاده کند

پولی ها با قطر متغیر همیشه به صورت دوتایی به کار می روند یکی از پولی ها که به عنوان پولی محرک شناخته می شود،به میل لنگ موتور متصل است،پولی محرک ، پولی ورودی هم نامیده می شود زیرا جایی است که انرژی موتور وارد سیستم انتقال قدرت می شود،پولی دوم پولی گردنده نامیده می شود زیرا پولی اول آن را می چرخاند،به عنوان پولی خروجی،پولی گردنده انرژی را به محور چرخها منتقل می کند

زمانی که دو پولی ضخامت خود را نسبت به یکدیگر تغییر می دهند،بینهایت نسبت دنده مختلف بوجود می آید،از کم به زیاد،شامل همه نسبت های مابین، برای مثال وقتی شعاع تسمه در پولی محرک کم و در پولی خروجی زیاد باشد،سرعت دوران پولی خروجی کاهش می یابد که دنده پایین تری را ایجاد می کند و وقتی شعاع تسمه در پولی محرک زیاد و در پولی خروجی کم باشد،سرعت دوران پولی خروجی افزایش می یابد و دنده بالا تری را ایجاد می کند،بنابراین در تئوری یک CVT بینهایت دنده را شامل می شود و می تواند در هر زمانی و با هر دور موتوری کار کند

طبیعت ساده و بدون گسستگی CVT ها آنها را به یک سیستم انتقال قدرت ایده آل برای تمام ماشین ها و وسایل،نه فقط خودرو ها،تبدیل کرده است،CVT ها سالهای زیادی در ابزار های قدرتی و مته ها بکار می رفتند،همچنین از آنها در وسایل نقلیه مختلفی اعم از تراکتور ها و ماشین های برف رو و اسکوتر های موتوری استفاده می شود،در تمام این کاربرد ها این در نوع سیستم انتقال قدرت از تسمه هایی با لاستیک فشرده استفاده می شود که می تواند کشیده شده یا سر بخورد و در نتیجه باعث هدر رفتن انرژی و کاهش کارایی شود

اختراع ماده های جدید CVT ها را مطمئن تر و کارآمد تر از قبل می سازد،یکی از مهمترین پیشرفت ها طراحی و توسعه ی تسمه های فلزی برای متصل کردن دو پولی بوده است، این تسمه های انعطاف پذیر از چندین ، عموما ٩ یا ١٢، نوار نازک فولادی که تکه های فلزی پاپیونی شکل بسیار مقاوم را کنار هم نگه می دارد ساخته شده است

تسمه های فلزی سر نمی خورند و بسیار با دوام اند که به CVT اجازه ی انتقال گشتاور بیشتری را می دهند، در ضمن آرام تر از تسمه های لاستیکی هستند.

بر اثر احتراق در موتورهای احتراق داخلی گرمای زیادی تولید می‌شود که حتی می‌تواند فلزات مجموعه سیلندر و پیستون را ذوب کند .
سیستم خنککاری بهمنظور پیشگیری از بالا رفتن دمای موتور بهکار می‌رود. این سیستم برای مراقبت در برابر عملکرد مؤثر در تمام سرعت‌های موتور و کنترل شرایط مختلف مورد استفاده است. دما در طول مدت احتراق مخلوط سوخت و هوا در محفظه احتراق موتور بسیار بالا می‌رود و به بیش از ۲۰۰۰ درجه می‌رسد. میزان قابل توجهی از این حرارت توسط دیواره‌های سیلندر و پیستون‌ها جذب می‌شود بنابراین باید خنک‌کاری به اندازه‌ای صورت پذیرد که دما بیش از حدود ۲۳۰ درجه نشود.
دماهای بالاتر باعث کاهش ضخامت فیلم روغن میشود و خواص روغن بهشدت افت می‌کند که این مسئله موجب افزایش استهلاک قطعات و ازدیاد دمای آنها خواهد شد.


در موتورهای احتراق داخلی مقدار محدودی از انرژی سوخت برای قوای محرکه موتور استفاده می‌شود. تقریبا حدود ۲۸ درصد انرژی سوخت به کار مفید تبدیل می‌شود. ۳۰ درصد به­واسطه خنککاری، ۳۲ درصد بهوسیله خروج گازهای داغ و ۱۰ درصد باقیمانده توسط اصطکاک و عوامل دیگر بههدر می‌رود. میزان حقیقی و دقیق انرژی تبدیلشده به کار مفید در پروسه احتراق موتور به مشخصه‌های فیزیکی اجزای موتور بستگی دارد.
همان‌طور که گفته شد، دما در طول احتراق در سیلندر موتورهای درونسوز به بیش از ۲۰۰۰ درجه می‌رسد. این دما بیش از نقطه ذوب مواد مورد استفاده در ساختار موتور است بنابراین با بالارفتن دما به موتور خسارت وارد می‌شود و باید دمای کار موتور در محدودهای خاص حفظ شود. در یک نمونه سیستم خنککاری آبی موتور این دما در محدوده ۹۵-۷۵ قرار دارد که برای خنککاری هوایی این میزان کمی بیشتر است.
خنککاری در موتور دو علت دارد:
۱) نگه داشتن دمای اجزای موتور در دمایی که روغنکاری مؤثر در آن ممکن باشد.
۲) نگه داشتن دمای اجزای مختلف موتور در یک محدوده خاص بهطوری که به سلامت قطعات موتور صدمه نزند.
نحوه عملکـرد موتور در انتخاب و طراحی سیستم خنککاری تأثیر می‌گذارد و این کاملا به نوع گازهای احتراق و اجزای موتور وابسته است. وقتی موتور سرد است، کارایی پایینی دارد بنابراین سیستم خنککاری معمولا شامل وسایلی است که زمینه فعالیت خنککـاری نرمـال را بـرای حفظ گرمـای مناسب موتور مهیـا می‌کننـد.
هنگام راهاندازی موتور دمای قطعات داخلی آن، بهسرعت افزایش می‌یابد؛ پس وقتی موتور به دمای بهرهبرداری می‌رسد باید سیستم خنککاری فعالیتش را آغاز کند.
نمایه سیستم خنککاری موتور برای حداقل کردن حجم و وزن رادیاتور است که در وسایل نقلیه از اهداف مهم تلقی می‌شود. باید درجه حرارت متوسط آبی که از رادیاتور عبور می‌کند حتیالامکان بالا نگه داشته شود تا اختلاف آن با درجه حرارت متوسط زیاد باشد.
البته این درجه حرارت نباید از نقطه جوش آب در فشار اتمسفر تجاوز کند زیرا در آن صورت قسمتی از آب تبخیر میشود و فشار داخل رادیاتور بهشدت افزایش می‌یابد. گرچه با طراحی درپوش مناسب برای رادیاتور آب داخل تحت فشار است تا دیرتر به نقطه جوش برسد، هوا نیز باید پس از عبور از رادیاتور به اطراف بدنه موتور جریان یابد.
جهت عکس جریان به دو دلیل مناسب نیست: اولا هوا به روغن و ذرات آغشته به روغن که به هر حال روی بدنه موتور وجود دارد آلوده می‌شود و این ناخالصی‌ها روی منافذ رادیاتور رسوب میکند و از راندمان آن می‌کاهد و ثانیا بر اثر تماس با بدنه گرم موتور درجه حرارت آن بالا میرود و موجب کاهش قدرت خنک کنندگی رادیاتور می‌شود.
برای درک نیاز موتور به سیستم خنککاری، اثرات افزایش یا کاهش دمای کارکرد موتور در ذیل آمده است:
● اثرات افزایش دمای کارکرد موتور
▪ بهرهبرداری در دماهای بالا، بارهای زیاد با سرعت بالا بدون عملیات خنککاری باعث اکسیداسیون روغن روغنکاری می‌شود. در این شرایط ممکن است با بالا رفتن دما، لعاب و رسوب شکل گیرد؛ بهطوری که رینگ پیستون نتواند کار خود را انجام دهد؛ ضمن این که خراش خوردن رینگ نیز باعث اختلال عملکرد آن می‌شود. به همین ترتیب اکسیداسیون روغن می‌تواند باعث خوردگی و سایش بعضی از انواع یاتاقان‌ها شود.
▪ اگر دمای کارکـرد خیلـی زیاد شـود، نقاطی از پیستون‌ها و قسمت‌هایی از میللنگ که در یاتاقان می‌چرخند، منبسط می‌شوند که این موضوع باعث خروج آنها از لقی مجاز میشود و این تغییرات صدمات جدی در یاتاقان‌ها و رینگ‌ها بهبار میآورد.
▪ سطوح داخل محفظه احتراق از قبیل پای سوپاپ خروجی و شمع ممکن است آنقدر گرم شود که جرقه زودتر اتفاق بیفتد؛ این شرایط جرقه پیشرس نامیده می‌شود که اگر برای مدتی ادامه یابد، خسارت عمده به موتور می‌زند.
▪ اگر مخلوط تازه وارد شده به سیلندر خیلی گرم شود، چگالی آن کاهش خواهد یافت و در نتیجه قدرت آن کاسته می‌شود؛ بهخصوص در موتورهای بنزینی.
▪ با افزایش دمای مخلوط هوا و سوخت در محفظه احتراق و منیفولد ورودی، اصطکاک مکانیکی افزایش مییابد و از قدرت خروجی موتور می‌کاهد.
● اثرات کاهش دمای کارکرد موتور
۱) افزایش خنک‌کاری باعث کاهش راندمان حرارتی، همچنین مانع تبخیر مناسب سوخت می‌شود که موجب رقیق شدن روغن می‌گردد.
۲) تبخیر نامناسب سوخت ، فیلم روغن بر روی دیواره‌های سیلندر را از بین می‌برد و باعث افزایش فرسایش سطح داخلی سیلندر می‌شود.
۳) به طور کلی خنککاری بیش از حد باعث کاهش قدرت، ضرر اقتصادی مصرف بیشتر سوخت و کاهش طول عمر قطعات موتور میشود.
● ملاحظات طراحی رادیاتور
طراحی رادیاتور باید براساس درجه حرارت هوا در گرمترین منطقهای که وسیله ممکن است در آن کار کند، صورت گیرد. در آب و هوای سردتر مقدار آب در گردش رادیاتور به وسیله ترموستات تنظیم می‌شود؛ به نحوی که فقط سنجش از قدرت خنککنندگی رادیاتور مورد استفاده قرار گیرد. افزایش دمایی بین ۸ تا ۱۲ درجه برای هوای جاری در رادیاتور منظور می‌شود. افزایش دمای بیشتر متداول نیست؛ بهخصوص که در هوای گرم موجب تبخیر بنزین در پمپ بنزین و لوله‌های رابط در موتور بنزینی می‌شود و از رسیدن سوخت به موتور جلوگیری بهعمل می‌آید.
به منظور پیشگیری از سروصدای زیاد و مصرف بیش از اندازه توان موتور به وسیله پروانه، افت فشار سمت هوا کمتر از kpa ۱ منظور می‌شود. توان مصرفی پروانه باید به قدری باشد که در دور کم موتور و قدرت زیاد بتواند هوای کافی از رادیاتور عبور دهد. برای این که حجم رادیاتور کوچک باشد معمولا از لوله‌های تخت پرهدار استفاده می‌شود. هرچه تعداد پره بر واحد طول لوله بیشتر باشد، مبدل جمع و جورتر خواهد بود اما گرفتگی سوراخ پره‌ها با ذرات معلق موجود در هوا و حشرات سبب می‌شود که تعداد پرهها بین ۴۰۰ و ۶۰۰ پره در هر متر باشد.
● رادیاتور و نحوه انتقال حرارت از سیال گرم به هوا
رادیاتور دستگاهی است در سیستم خنککننده موتور که حجم زیادی از آب این سیستم را در تماس نزدیک با هوا نگه میدارد تا انتقال حرارت از آب به هوا بهخوبی و بهسـرعت امکـانپذیر باشـد. همچنین می‌توان گفت رادیاتور وسیلهای است که برای نگهداری مقدار زیادی آب در مجاورت حجم بزرگی از هوا بهکار می‌رود؛ به طوری که حرارت بتواند از آب به رادیاتور و از رادیاتور به هوا منتقل شود.
اجزای رادیاتور از مخزن بالایی و مخزن پایینی و هسته (شبکه) رادیاتور تشکیل شده که خود شبکه از لوله‌ها و پره‌ها بهوجود آمده است. همچنین به مخزن بالایی یک گلویی که به لوله هوا ارتباط دارد، متصل است.
سیال خنککننده توسط پمپ به جداره‌های سیلندر جریان می‌یابد. در صورت بالا رفتن درجه حرارت سیال ترموستات مسیر را باز می‌کند و سیال گرم از طریق لوله ورودی رادیاتور که در مخزن ورودی آن تعبیه شده است، وارد رادیاتور میشود و پس از خنک شدن به مخزن خروجی جریان مییابد و پس از خروج توسط لوله خروجی رادیاتور، سیکل خود را ادامه می‌دهد.
انتقال حرارت در رادیاتور خودرو به این صورت است که آب گرم در طول مسیر حرکت در رادیاتور، گرمای خود را به لوله‌ها منتقل میکند و این گرما از محل اتصال لوله و پره، به پره‌ها منتقل میشود و سپس گرمای انتقالیافته به پره‌ها نیز توسط جریان هوای اجباری از آنها دفع می‌شود.
● انواع رادیاتور
شبکه رادیاتورها شامل دو نوع فین تیوب و کروگیت است:
۱) رادیاتور فین تیوب (fin-Tube) : در این نوع رادیاتور امتداد لوله‌ها عمود بر راستای پره‌هاست و لوله‌ها از داخل پره‌ها عبور می‌کنند.
۲) رادیاتورهای کروگیت (crougate): در این نوع رادیاتورها لوله‌ها از داخل پره‌ها عبور نمی‌کنند بلکه پره‌ها به صورت موجدارند و لوله‌ها در امتداد پره‌ها روی نوک فین قرار داده می‌شوند.
در حالت کلی مونتاژ رادیاتورهای کروگیت راحتتر و سریعتر از نوع فین تیوب است و امکان اتوماسیون آن وجود دارد ولی رادیاتورهای فین تیوب به دلیل درگیر شدن لوله و پره با یکدیگر، استحکام مکانیکی بیشتری دارند. رادیاتورها از لحاظ جنس به دو نوع
آلومینیمی و مسی و برنجی تقسیم میشوند که تکنولوژی ساخت هر یک می‌تواند Soldering و Brazing باشد.
منبع:

پرویز کلهر
کارشناس مهندسی و کنترل کیفیت شرکت رادیاتور ایران
ماهنامه اندیشه گستر سایپا