payamvha/North_RAG huggingface dataset:
نیرویی می‌انجامد. نیروی گرانشی ای که در حالت تعادل ناپایدار موجب می‌شود که گلوله روی سطح خارجی کاسه به پایین بلغزد. اندازهٔ نیرو را از شیب سختی می‌سنجیم. هر چه این شیب تندتر باشد قوی تر است. البته همه نیرو، از تغییر انرژی پتانسیل ناشی نمی‌شوند. نیروهایی که این گونه‌اند. نظیر نیروی گرانشی و نیروی کولنی نیروی تابعی پایستاری، داریم: formula_1 و formula_2 که در آن F نیرو، U انرژی پتانسیل و x مکان است. نیروهایی که از تغییر انرژی پتانسیل ناشی نمی‌شوند، نظیر نیروی اصطکاک، نیروهای ناپایستارند. برای چنین نیروهایی،
اصطکاک، نیروهای ناپایستارند. برای چنین نیروهایی، انرژی پتانسیل قابل تبیین نیست. انرژی پتانسیل هسته‌ای. انرژی پتانسیل هسته‌ای انرژی بالقوه ذرات درون هستهٔ اتمی است. ذرات هسته‌ای توسط نیروی هسته‌ای قوی به هم پیوسته‌اند. نیروهای هسته‌ای ضعیف انرژی بالقوه‌ای را برای انواع خاصی از واپاشی رادیواکتیو، مانند واپاشی بتا فراهم می‌کنند. ذرات هسته‌ای مانند پروتون و نوترون در فرایندهای شکافت و همجوشی از بین نمی‌روند، اما مجموعه‌ای از آن‌ها می‌تواند جرم کمتری نسبت به همهٔ آن‌ها به‌صورت جداگانه، داشته باشد، در این صورت
آن‌ها به‌صورت جداگانه، داشته باشد، در این صورت این اختلاف جمعی می‌تواند به صورت گرما و تابش در واکنش‌های هسته‌ای آزاد شود (گرما و تابش همان جرم از دست رفته‌است، اما اغلب از سیستم فرار می‌کند، که در وزن اندازه‌گیری نمی‌شود). انرژی خورشید نمونه‌ای از این شکل از تبدیل انرژی است. در خورشید، فرایند همجوشی هیدروژن حدود ۴ میلیون تن ماده خورشیدی در ثانیه را به انرژی الکترومغناطیسی تبدیل می‌کند که به صورت تابش در فضا آزاد می‌شود.
لهجهٔ کوخردی از لهجه‌های زبان لارستانی یا اَچُمی است. کوخردی لهجهٔ ساکنان دهستان کوخرد و مردم بخش کوخرد شهرستان بستک در غرب استان هرمزگان است. این لهجه در جای‌جای منطقهٔ بخش کوخرد. نمودهای گوناگونی دارد، که بیشتر این تفاوت‌ها در تلفظ واژگان است.
زیست‌داده‌ورزی یا بیواَنفورماتیک دانش استفاده از علوم رایانه و آمار و احتمالات در شاخه‌ی زیست‌شناسی مولکولی است. در چند دههٔ اخیر، پیشرفت در زیست‌شناسی مولکولی و تجهیزات مورد نیاز تحقیق در این زمینه باعث افزایش سریع تعیین توالی ژنوم و به دنبال آن ایجاد کلان‌داده‌ها (Big Data) بسیاری از گونه‌های موجودات شده‌است، تا جایی که پروژه‌های تعیین توالی ژنوم‌ها از پروژه‌های بار رایج این حوزه به حساب می‌آیند. امروزه توالی ژنوم بسیاری از موجودات ساده مانند باکتری‌ها تا موجودات بسیار پیشرفته چون یوکاریوت‌های پیچیده
تا موجودات بسیار پیشرفته چون یوکاریوت‌های پیچیده شناسایی شده‌است. پروژهٔ شناسایی ژنوم انسان در سال ۱۹۹۰ آغاز شد و در سال ۲۰۰۳ پایان یافت و اکنون اطلاعات کامل مربوط به توالی هر ۲۳ کروموزوم انسان موجود است. بیوانفورماتیک یک دانش بین رشته‌ای است که شامل روش‌ها و نرم‌افزارهایی برای فهم اطلاعات زیستی است. بیوانفورماتیک به عنوان یک دانش بین رشته‌ای، به منظور تجزیه و تحلیل و تفسیر اطلاعات زیست‌شناسی، از ترکیب علوم رایانه، آمار، ریاضی و مهندسی استفاده می‌کند. به عبارتی دیگر از بیوانفورماتیک برای تجزیه و تحلیل درون
دیگر از بیوانفورماتیک برای تجزیه و تحلیل درون رایانه‌ایِ مسائل زیست‌شناسی با استفاده از تکنیک‌های ریاضی و آمار استفاده می‌شود. بیوانفورماتیک از برنامه‌ریزی‌های رایانه‌ای برای تجزیه و تحلیل اختصاصی ژنومیک استفاده می‌کند. از دیگر کاربردهای متداول بیوانفورماتیک، شناسایی چند شکلی‌های تک نوکلئوتیدی (SNPs) و ژن‌های کاندید است. چنین شناسایی‌هایی اغلب، با هدف فهم بهتر پایه ژنتیکی بیماری‌ها، تطابق و ایجاد خواص مطلوب (به‌ویژه در گونه‌های کشاورزی) یا شناخت تفاوت‌های میان جمعیت‌ها انجام می‌شود. بیوانفورماتیک همچنین به
جمعیت‌ها انجام می‌شود. بیوانفورماتیک همچنین به دنبال فهم بیشتری از اصول ساختاری نوکلئیک اسیدها و توالی پروتئین‌ها در قالب علم پروتئومیکس می‌باشد. در زیست‌شناسی مولکولی تجربی، تکنیک‌های بیوانفورماتیک مانند پردازش سیگنال و تصویرسازی سه بعدی منجر می‌شود مقادیر بالایی از اطلاعات خام بدست بیاید. تفسیر این اطلاعات نتایج جالبی را به ما ارائه می‌کند. برای مثال در زمینه ژنتیک و ژنومیک، بیوانفورماتیک با طراحی پرایمر به تعیین توالی، تفسیر اطلاعات ژنومی و جهش‌های مشاهده شده در انسان کمک می‌کند. که این اطلاعات به تشخیص
شده در انسان کمک می‌کند. که این اطلاعات به تشخیص بیماری‌ها یا مداوای آن‌ها کمک می‌کند. بیوانفورماتیک همچنین نقش مهمی در تجزیه و تحلیل تنظیم و بیان ژن (Gene Expression) و پروتئین ایفا می‌کند. در حالت کلی بیوانفورماتیک به مقایسه ژنتیک و اطلاعات ژنومیک و به دنبال آن به فهم چگونگی تکامل زیست مولکولی کمک می‌کند. بیوانفورماتیک همچنین در شبیه‌سازی و مدل‌سازی رنا، دناو پروتئین‌ها و تعاملات زیست مولکولی کمک‌کننده است. گسترش روزافزون حجم عظیم داده‌های ژنومی و نیاز به ذخیره، بازیابی و تحلیل مناسب این داده‌ها، موجب
به ذخیره، بازیابی و تحلیل مناسب این داده‌ها، موجب پیدایش علم بیوانفورماتیک گردید. این دانش نوظهور، به عنوان یک دانش بین رشته‌ای، تلاش می‌کند تا با استفاده از تکنیک‌های موجود در علوم رایانه، ریاضیات، ژنتیک، شیمی، فیزیک و علوم مرتبط دیگر، مسائل مختلف زیست‌شناختی را که معمولاً در سطح مولکولی هستند حل کند. تلاش‌های پژوهشی اصلی در این رشته عبارتند از: تطابق توالی، کشف ژن، گردآوری ژنوم، تنظیم ساختار پروتئینی، پیش‌بینی ساختارهای دوم و سوم پروتئین، پیش‌بینی بیان ژن و تعاملات پروتئین- پروتئین و مدل‌سازی تکامل.
ژن و تعاملات پروتئین- پروتئین و مدل‌سازی تکامل. واژه‌های بیوانفورماتیک و زیست‌شناسی محاسباتی اغلب به‌جای یکدیگر به‌کار می‌روند. به‌هرحال بیوانفورماتیک، به‌گونه‌ی مناسب‌تری به ایجاد و توسعه الگوریتم‌ها، تکنیک‌های محاسباتی و آماری و تئوری اشاره می‌کند که برای حل مسائل رسمی و عملی به‌کار می‌روند که توسط مدیریت و تحلیل داده‌های زیست‌شناختی مطرح شده یا از آن الهام می‌گیرند. از طرف دیگر زیست‌شناسی محاسباتی به تحقیق مبتنی بر فرضیه در مورد یک مسئله‌ی خاص زیست‌شناسی با استفاده از پردازش رایانه می‌پردازد که با
با استفاده از پردازش رایانه می‌پردازد که با داده‌های عملی و شبیه‌سازی شده انجام می‌شود و با هدف اصلی کشف و توسعه‌ی دانش زیست‌شناختی همراه است. تحقیق در زیست‌شناسی محاسباتی، با زیست‌شناسی سیستم‌ها هم‌پوشانی‌هایی دارد. تمایز مشابهی توسط مؤسسه ملی سلامت آمریکا در کار بر روی تعریف بیوانفورماتیک و زیست‌شناسی محاسباتی انجام شده‌است که در آن تأکید بیشتر بر این است که پیوند محکمی از پیشرفت‌ها و دانش میان تحقیقات بیشتر مبتنی بر فرضیه زیست‌شناسی محاسباتی و پژوهش مبتنی بر تکنیک بیوانفورماتیک وجود دارد. همچنین
مبتنی بر تکنیک بیوانفورماتیک وجود دارد. همچنین زیست‌شناسی محاسباتی شامل دو زیرشاخه کمتر شناخته شده ولی به یک اندازه مهم است: بیوشیمی محاسباتی و بیوفیزیک محاسباتی. یک خط مشترک در بیوانفورماتیک و زیست‌شناسی محاسباتی، استفاده از ابزارهای ریاضی و آماری برای استخراج اطلاعات مفید از داده‌های تولیدشده توسط تکنیک‌های زیست‌شناختی با برون‌ده بالا نظیر توالی ژنوم است. یک مسئله نمونه در بیوانفورماتیک، گردآوری توالی ژنوم با کیفیت بالا از یک توالی DNA تکه‌تکه شده تفنگ ساچمه‌ای (Shotgun sequencing) است. دیگر مسائل معمول
(Shotgun sequencing) است. دیگر مسائل معمول عبارتند از مطالعه قواعد ژن با استفاده از داده‌هایی از ریزآرایه‌ها (Microarray) یا طیف‌سنجی جرمی (Mass Spectophotometry). داده‌های ریزآرایه در queryها ذخیره می شود و با مراجعه به کتابخانه‌ها می‌توان به آن‌ها دسترسی پیدا کرد. تاریخچه. از لحاظ تاریخی، اصطلاح بیوانفورماتیک به معنای امروزی آن نیست. پائولین هوگوگ و بن هسپر بیوانفورماتیک را در سال ۱۹۷۰ برای اشاره به مطالعه در زمینه پردازش اطلاعات و سیستم‌های زنده اختراع کردند). این تعریف از بیوانفورماتیک این علم را به
کردند). این تعریف از بیوانفورماتیک این علم را به عنوان یک حوزه در موازات با بیوفیزیک (مطالعه فرایندهای فیزیک در سیستم‌های زیستی) یا بیوشیمی (مطالعه فرایندهای شیمی در سیستم‌های زیستی) قرار می‌دهد. پس از اینکه توالی انسولین در اوایل ۱۹۵۰ توسط فریدریک سانگر مشخص شد، وجود رایانه‌ها در زیست مولکولی ضرورت پیدا کرد. چرا که مقایسهٔ توالی‌های متعدد به صورت دستی طاقت فرسا بود. در این زمینه مارگارت دایهوف پیشگام شد و نخستین پایگاه داده توالی پروتئینی را گردآوری و به عنوان کتاب و روش‌های پیشگام در هم ترازی (alignment)
کتاب و روش‌های پیشگام در هم ترازی (alignment) توالی و ارزیابی مولکولی منتشر کرد. از جمله افراد دیگر در حوزه شکل‌گیری بیوانفورماتیک الوین کابات بود که در تجزیه و تحلیل توالی زیستی در سال ۱۹۷۰ پیشقدم شد. اهداف. به منظور درک بهتر از چگونگی تغییر فعالیت‌های سلولی نرمال در بیماری‌های مختلف، باید اطلاعات زیستی ترکیب شوند تا تصویری جامع از این فعالیت‌ها شکل بگیرد. از اینرو بیوانفورماتیک در زمینه تجزیه و تحلیل و تفسیر انواع مختلفی از داده‌ها به کمک ما می‌آید. این داده‌ها شامل توالی نوکلئوتیدها و اسیدهای آمینه،
داده‌ها شامل توالی نوکلئوتیدها و اسیدهای آمینه، دومین‌ها و ساختارهای پروتئینی است. فرایند تجزیه و تحلیل و تفسیر اطلاعات شامل: - توسعه و پیاده‌سازی برنامه‌های رایانه‌ای به منظور دسترسی کارآمد، استفاده و مدیریت از انواع مختلفی از اطلاعات - توسعهٔ الگوریتم‌های جدید (فرمول‌های ریاضی) و مقیاس‌های آماری به منظور ارزیابی ارتباطات میان اعضای مجموع داده‌های حجیم به عنوان مثال می‌توان در شرایط رایانه‌ای، یک ژن را در داخل یک توالی خاص قرار داد و ساختار یا عملکرد پروتئین آن را پیش‌بینی کرد. هدف اولیه بیوانفورماتیک
آن را پیش‌بینی کرد. هدف اولیه بیوانفورماتیک افزایش سطح فهم و درک از فرایندهای زیستی است و تمرکز آن در توسعه و کاربرد تکنیک‌های محاسباتی جامع به منظور کسب این هدف است برای مثال می‌توان به تشخیص الگو، داده کاوی، الگوریتم‌های یادگیری و تصویرسازی اشاره کرد. تلاش‌های تحقیقاتی گسترده‌ای در این زمینه (شامل هم ترازی توالی، ژن یابی، گردآوری ژنوم، طراحی و کشف دارو، پیش‌بینی ساختار پروتئین، پیش‌بینی بیان ژن، برهم کنش پروتئین-پروتئین، مطالعات مربوط به ژنوم، مدلسازی تکامل و تقسیم سلولی) در حال انجام است. در چند دهه
تکامل و تقسیم سلولی) در حال انجام است. در چند دهه گذشته، پیشرفت سریع در علم ژنومیک و دیگر تکنیک‌های تحقیقات مولکولی با تکنیک‌های تجمیع اطلاعات (به منظور تولید مقادیر بسیار بالای از اطلاعات مرتبط با زیست مولکولی)، ترکیب شده‌اند. فعالیت‌های متداول در بیوانفورماتیک شامل نقشه‌کشی و آنالیز توالی‌های DNA و پروتئین، هم ترازی توالی‌های DNA و پروتئین به منظور مقایسه آن‌ها و ایجاد مدل‌های سه بعدی از ساختارهای پروتئین است. کاربردهای بیوانفورماتیک. -تجزیه و تحلیل توالی‌ها: از زمان توالی یابی فاژ "Φ-X174" در سال ۱۹۷۷
از زمان توالی یابی فاژ "Φ-X174" در سال ۱۹۷۷ توالی DNA هزاران موجود تعیین و در پایگاه‌های داده ذخیره شد. این اطلاعات توالی به منظور تعیین ژن‌های کدکننده پروتئین، RNA، توالی‌های تنظیمی، موتیف‌های ساختاری و توالی‌های تکرای تجزیه و تحلیل می‌شوند. مقایسه ژن‌ها درون و میان گونه‌ها می‌تواند شباهت میان عملکرد پروتئین‌ها یا ارتباطات میان گونه‌ها (درخت فیلوژنیک) را نشان دهد. امروزه برنامه‌های رایانه‌ای مانند بلاست (BLAST) به صورت روزمره برای جستجوی توالی بیشتر از ۲۶۰۰۰۰ موجود زنده شامل بیشتر از ۱۹۰ میلیارد نوکلئوتید
موجود زنده شامل بیشتر از ۱۹۰ میلیارد نوکلئوتید استفاده می‌شود. آنالیز توالی در بیوانفورماتیک برای توالی یابی، گردآوری ژنوم، تفسیر ژنوم و موارد دیگر به کار می‌رود. -تجزیه و تحلیل ساختار سلولی: روش‌های متعددی برای تجزیه و تحلیل موقعیت اندامک‌ها، پروتئین‌ها و دیگر اجزا داخل سلولی ایجاد شده‌اند. این روش‌ها به ما کمک می‌کند تا بتوانیم رفتارهای سیستم‌های زیستی را به درستی پیش‌بینی کنیم. -بیوانفورماتیک ساختاری (Structural Bioinformatics): پیش‌بینی ساختار پروتئین یکی دیگر از کاربردهای بیوانفورماتیک است. توالی
یکی دیگر از کاربردهای بیوانفورماتیک است. توالی اسیدآمینه‌ای پروتئین که ساختار اولیه نامیده می‌شود می‌تواند به راحتی توسط توالی ژن رمزکننده‌اش تعیین شود. شناخت ساختار اولیه در فهم عملکرد پروتئین حیاتی است. بیوانفورماتیک می‌تواند ساختار یک پروتئین را از طریق بررسی شباهت بین ژن رمزکنندهٔ پروتئین و ژنی که عملکرد آن مشخص شده‌است پیش‌بینی کند. از مهم‌ترین کارها در بیوانفورماتیک تجزیه و تحلیل اطلاعات توالی است. زیست‌شناسی محاسباتی نامی است که به این فرایند داده شده‌است و شامل موارد زیر است: دو فعالیت برجسته در
شده‌است و شامل موارد زیر است: دو فعالیت برجسته در بیوانفورماتیک، پروتئومیک و ژنومیک هستند. از شاخه‌های دیگر علوم زیستی همچون متابولیک و ترانسکریپتومیک نیز استفاده می‌شود. لازم است ذکر شود سه بانک DDBJ در ژاپن و EBI در اروپا و NCBI در آمریکا روزانه تمام اطلاعات ژنتیکی که به هر کدام از این سه بانک ارسال می‌شود را در بین هم به اشتراک می‌گذراند. این سه بانک به علت ارائه ابزارهای جانبی می‌توانند کاربردهای متفاوتی داشته باشند. سایت پیشتاز در بین این سه سایت در ارائه‌ی نرم‌افزارها و بانک‌های کاربردی NCBI می‌باشد.
نرم‌افزارها و بانک‌های کاربردی NCBI می‌باشد. در اینجا به چند نمونه از چگونگی کمک بیوانفورماتیک به حل مشکلات دنیای واقعی اشاره شده است: • به محققانی که در زمینه سرطان تحقیق می‌کنند، در جهت یافتن جهش‌های ژنی که سبب ایجاد سرطان می‌شوند، کمک می‌کند. • کمک به زیست‌شناسان برای ترسیم ارتباطات و اجداد تکاملی. • توسعه دار‌وهای جدید سفارشی توسط شرکت‌های داروسازی برای ژنوم یک فرد. • تولید واکسن‌های جدید. • تولید محصولاتی که در برابر بیماری‌ها و حشرات مقاومت‌پذیری بیشتری دارند. • تولید میکروب‌هایی با توانایی پاکسازی
دارند. • تولید میکروب‌هایی با توانایی پاکسازی زباله‌های محیطی. • کمک به بهبود سلامت دام. • کمک به پزشکی قانونی برای شناسایی DNA مجرم. زمینه‌های مهم بیوانفورماتیک. ۱. تحلیل توالی‌های ژنوم(Genomics Data Analysis) ۲. پیش‌بینی ساختار سه بعدی پروتئین(3D Structure Prediction) دو اصل مهم برای تعیین ساختار سه بعدی پروتئین از روی توالی آن وجود دارد که هر کدام روش جداگانه‌ای ارائه می‌دهند: ۳. تحلیل کارکردی در سطح ژنوم ۴. ایجاد و مدیریت پایگاه‌های داده‌ای ۵. مدل‌سازی ریاضی و فرایندهای حیات منابع. Baldi P. and Brunak
ریاضی و فرایندهای حیات منابع. Baldi P. and Brunak S. (2001), Bioinformatics: The Machine Learning Approach, 2nd edition. MIT Press. Barnes, M.R. and Gray I.C. (2003), Bioinformatics for Geneticists, first edition. Wiley. Baxevanis, A.D. and Ouellette, B.F.F. , eds. , Bioinformatics: A Practical Guide to the Analysis of Genes and Proteins, third edition. Wiley, 2005. Claverie, J.M. and C. Notredame (2003), Bioinformatics for Dummies. Wiley. Durbin, R. , S. Eddy, A. Krogh and G. Mitchison (1998), Biological
A. Krogh and G. Mitchison (1998), Biological sequence analysis. Cambridge University Press.
ساختار جامدات کریستالی نشان می‌دهد که گروه کوچکی از اتم‌ها یک الگوی تکراری را در سه بعد تشکیل می‌دهند؛ بنابراین در توصیف ساختارهای بلوری، اغلب راحت است که ساختار را به واحدهای تکراری کوچکی به نام سلول واحد تقسیم کنیم. سلول واحد، واحد ساختاری جامدات کریستالی است که تمامی خواص و تقارن‌های کل ماده را دارد. همچنین ساختارهای بلوری گوناگون براساس هندسه و موقعیت اتم ها در سلول واحد تعریف می‌شوند. نخستین بار دانشمند فرانسوی به نام Auguste Bravais ساختار کریستالی مواد گوناگون را به کمک اشعه‌ی ایکس مورد مطالعه و
مواد گوناگون را به کمک اشعه‌ی ایکس مورد مطالعه و بررسی قرار داد. نتیجه‌ی این تحقیقات موجب شد تا سلول‌های واحد به ۷ گروه و ۱۴ دسته‌ی مختلف تقسیم شوند. Cubic در این ساختار اندازه‌ی تمام اضلاع مکعب با هم برابر است و اندازه‌ی هر سه زاویه‌ی موجود در یک راس مکعب ۹۰ درجه هستند. این ساختار به سه دسته‌ی Simple, Body Centered, Face Centered تقسیم می‌شود. Tetragonal در این ساختار از بین سه ضلع همرس در یک راس مکعب، اندازه‌ی دو تا از آن‌ها برابر و با ضلع سوم متفاوت است. همچنین هر سه زاویه‌ی موجود در یک راس مکعب ۹۰ درجه
همچنین هر سه زاویه‌ی موجود در یک راس مکعب ۹۰ درجه هستند. Simple, Body Centered دو دسته‌ی مختلف این ساختار هستند. Orthorhombic اضلاع همرس در یک راس مکعب، در این ساختار هیچ کدام با هم برابر نیستند. اما هر سه زاویه‌ی موجود در یک راس مکعب ۹۰ درجه هستند. Simple, Body Centered, Face Centered, Base Centered چهار دسته‌ی مختلف این گروه هستند. Rhombohedral در این ساختار تمام اضلاع مکعب با هم برابر هستند، همچنین هر سه زاویه‌ در یک راس با هم برابرند اما مقدار آن‌ها مخالف ۹۰ درجه و کوچکتر از ۱۲۰ درجه است. دولومیت دارای
۹۰ درجه و کوچکتر از ۱۲۰ درجه است. دولومیت دارای این نوع ساختار می‌باشد. Hexagonal این ساختار به شکل استوانه با قاعده‌های شش ضلعی منتظم است. به‌طوری‌که اضلاع شش ضلعی با هم برابر هستند و ارتفاع استوانه با اضلاع قاعده برابر نیست. Monoclinic در این ساختار هیچ یک از اضلاع همرس در یک راس مکعب با هم برابر نیستند. دو زاویه از سه زاویه در یک راس ۹۰ درجه هستندو دیگری مخالف ۹۰ درجه است. این ساختار به دو دسته‌ی Simple و Base Centered تقسیم می‌شود. Triclinic این ساختار به شکل مکعبی است که هیچ یک از اضلاع همرس در یک راس
شکل مکعبی است که هیچ یک از اضلاع همرس در یک راس آن با هم برابر نیستند، همچنین هیچ یک از زوایا ۹۰ درجه نمی‌باشند. سلول واحد در فلزات. بررسی و مطالعه‌ی ساختار فلزات نشان می‌دهد که تنوع ساختارهای سلول واحد در فلزات محدود است، به‌طوری‌که اکثر فلزات یکی از سه ساختار مکعب مرکز پر، مکعب وجوه پر و یا شش ضلعی فشرده را دارند. در بین این سه ساختار، دو ساختار مکعب وجوه پر و شش ضلعی فشرده تراکم یکسان و بیش‌تری نسبت به ساختار مکعب مرکز پر دارند و تنها تفاوت این دو ساختار در ترتیب روی هم قرار گرفتن لایه‌های اتمی است.
در ترتیب روی هم قرار گرفتن لایه‌های اتمی است. مکعب مرکز پر (BCC) Body Centered Cubic در این ساختار، اتم‌ها در گوشه‌های مکعب و در مرکز مکعب قرار دارند. همچنین هر اتم با هشت اتم دیگر همسایه است. هر سلول واحد در این ساختار دارای دو عدد اتم می‌باشد، در واقع هشت تا یک‌هشتم از هر اتم در گوشه‌های مکعب و یک اتم کامل در مرکز مکعب. آهن، کروم، و سدیم دارای این نوع ساختار هستند. باید به این نکته نیز توجه کنیم که برخی از فلزات در اثر تغییر دما، تغییر ساختار می‌دهند. برای مثال آهن در دمای اتاق ساختار BCC دارد. در دمای
مثال آهن در دمای اتاق ساختار BCC دارد. در دمای بالاتر از ۹۱۲ درجه سانتی‌گراد، ساختار FCC دارد و در دمای بالاتر از ۱۴۰۰ درجه سانتی‌گراد، به ساختار BCC بازمی‌گردد. مکعب وجوه پر Face Centered Cubic (FCC) در این ساختار، اتم‌ها در گوشه‌های مکعب و در مراکز وجه‌های مکعب قرار دارند. هر اتم با دوازده اتم دیگر همسایه است و هر سلول واحد دارای چهار عدد اتم می‌باشد. چهار اتم به صورت هشت تا یک‌هشتم از هر اتم در گوشه‌های مکعب و شش تا یک‌دوم در وجه‌های مکعب قرار دارند. آلومینیوم و طلا ساختار FCC دارند. شش ضلعی فشرده
آلومینیوم و طلا ساختار FCC دارند. شش ضلعی فشرده Hexagonal Close-Packed (HCP) هر یک از اتم‌ها در این ساختار با دوازده اتم دیگر همسایه هستند و هر سلول واحد دارای شش عدد اتم است. به‌طوری‌که هر سلول واحد شامل دوازده تا یک‌ششم اتم، دو تا یک‌دوم اتم و سه اتم کامل می‌باشد. روی، کبالت، منیزیم و برلیم ساختار HCP دارند. تراکم اتمی. یکی از مشخصه‌های مهم شبکه‌های بلوری تراکم اتمی است. به نسبت حجم اتم‌ها در یک سلول واحد به حجم سلول واحد، تراکم اتمی(APF) می‌گویند. تراکم اتمی در ساختار مکعب مرکز پر APF of BCC در این نوع
اتمی در ساختار مکعب مرکز پر APF of BCC در این نوع سلول واحد، بر روی قطر مکعب سه عدد اتم قرار گرفته است. به عبارتی اندازه‌ی قطر مکعب که رادیکال سه برابر ضلع مکعب است، با چهار برابر اندازه‌ی شعاع یک اتم برابر است. همچنین در یک سلول واحد با این ساختار دو عدد اتم قرار دارد. پس اگر نسبت حجم دو عدد اتم را به حجم مکعب حساب کنیم عدد ۰٫۶۸ به دست می‌آید. به عبارتی نسبت تراکم اتمی در ساختار مکعب مرکز پر ۰٫۶۸ می‌باشد. تراکم اتمی در ساختار مکعب وجوه پر APF of FCC در این نوع سلول واحد، بر روی قطر وجه مکعب سه عدد اتم
این نوع سلول واحد، بر روی قطر وجه مکعب سه عدد اتم قرار گرفته است. به عبارتی اندازه‌ی قطر وجه مکعب که رادیکال دو برابر ضلع مکعب است، با چهار برابر اندازه‌ی شعاع یک اتم برابر است. همچنین در یک سلول واحد با این ساختار چهار عدد اتم قرار دارد. پس اگر نسبت حجم چهار عدد اتم را به حجم مکعب حساب کنیم عدد ۰٫۷۴ به دست می‌آید. به عبارتی نسبت تراکم اتمی در ساختار مکعب مرکز پر ۰٫۷۴ می‌باشد. مقایسه‌ی تراکم اتمی در ساختارهای BCC و FCC و HCP نشان می‌دهد که حجم فضای خالی در ساختار BCC بیش‌تر از ساختار FCC و HCP است. هرچه
ساختار BCC بیش‌تر از ساختار FCC و HCP است. هرچه فضای خالی بیش‌تری در یک ساختار وجود داشته باشد امکان نفوذ در آن ساختار بیش‌تر می‌شود. به عبارتی در شرایط یکسان نفوذ در ساختار BCC راحت‌تر از نفوذ در ساختار FCC و HCP است. برای مثال نفوذ کربن در آهن آلفا که ساختار BCC دارد، سریع‌تر از نفوذ کربن در آهن گاما است که ساختار FCC دارد. تاریخچه. علیرغم نام پیشنهادی آن، سلول واحد (مثلاً برخلاف بردار واحد) لزوماً اندازه واحد یا حتی اندازه خاصی ندارد. در عوض، سلول اولیه نزدیکترین قیاس به یک بردار واحد است، زیرا اندازه
نزدیکترین قیاس به یک بردار واحد است، زیرا اندازه مشخصی برای یک شبکه معین دارد و بلوک اصلی ساختمانی است که سلولهای بزرگتر از آن ساخته می‌شوند.
قطار مغناطیسی یا مَگ‌لِو گونه‌ای سامانه ترابری توسط قطار است که از دو مجموعه آهنربا استفاده می‌کند: یک مجموعه برای بلند کردن و شناور کردن قطار بر روی ریل، و یک مجموعه برای رانش قطار به سمت جلو. مزیت این کار عدم وجود اصطکاک بین قطار و ریل است. قطار مغناطیسی در طول مسیرهای خاص «میان‌برد» (معمولاً ۳۲۰ تا ۶۴۰ کیلومتر) می‌تواند با قطار تندرو و هواپیماها رقابت کند. در فناوری قطار مغناطیسی، دیگر واحدی تحت عنوان لوکوموتیو وجود ندارد و تنها یک بخش متحرک وجود دارد و آن خود قطار است. قطار در امتداد یک مسیر راهنمای
و آن خود قطار است. قطار در امتداد یک مسیر راهنمای آهنربایی حرکت می‌کند که ثبات و سرعت قطار را کنترل می‌کند. به حرکت درآوردن و شناورسازی به هیچ قطعه متحرکی نیاز ندارد. این کار با قطارهای خودکششی که دارای چندین قطعه متحرک در هر بوژی هستند، کاملاً در تضاد است. به همین دلیل قطارهای مغناطیسی ساکت‌تر و آرام‌تر از قطارهای معمولی بوده و قابلیت حرکت با سرعت‌های بسیار بالایی را دارند. قطارهای مغناطیسی چندین رکورد سرعت ثبت کرده‌اند و شتاب‌های افزایشی و کاهشی آن‌ها بسیار بیشتر از قطارهای معمولی است؛ تنها محدودیت عملی،
بیشتر از قطارهای معمولی است؛ تنها محدودیت عملی، ایمنی مسافران و راحتی آن‌ها است. معمولاً توان مورد نیاز برای شناورسازی قطار مغناطیسی پرسرعت، درصد بسیاری از توان مصرفی کل آن نمی‌باشد. غلبه بر نیروی پسار هوا، که در سرعت‌های بالا افزایش می‌یابد، بیشترین انرژی موردنیاز را به خود اختصاص می‌دهد. ساخت سامانه قطارهای مغناطیسی بسیار گران‌قیمت‌تر از سامانه‌های معمولی می‌باشد، هر چند سادگی ساختار آن‌ها، هزینه ساخت و نگهداری قطارهای مغناطیسی را کاهش می‌دهد. قطار مغناطیسی شانگهای، که به عنوان "Shanghai Transrapid" نیز
شانگهای، که به عنوان "Shanghai Transrapid" نیز شناخته می‌شود، حداکثر ۴۳۰ کیلومتر در ساعت، سرعت دارد. این خط سریع‌ترین قطار عملیاتی مغناطیسی پرسرعت جهان است که برای اتصال فرودگاه بین‌المللی پودانگ شانگهای و حومه پودانگ طراحی شده‌است. این قطار مسافت ۳۰٫۵ کیلومتری را تنها در کمی بیش از ۸ دقیقه طی می‌کند. نخستین رونمایی از آن باعث جلب توجه گسترده مردم و رسانه‌ها شد و محبوبیت این شیوه از ترابری را افزایش داد. باوجود بیش از یک قرن تحقیق و توسعه، اکنون قطار مغناطیسی پرسرعت تنها در چین موجود است و سامانه‌های
پرسرعت تنها در چین موجود است و سامانه‌های ترابری قطار مغناطیسی اکنون تنها در سه کشور (ژاپن، کره جنوبی و چین) فعال هستند. توجیه هزینه‌ها و خطرات مربوط به مگلو در برابر مزایای آن نسبتاً دشوار است، به‌ویژه در مکان‌هایی که دیگر روش‌های ترابری پرسرعت مرسوم مانند قطارهای تندرو موجود باشد. تاریخچه. نخستین طرح قطار مغناطیسی را رابرت گدار در نوامبر سال ۱۹۰۹ پیش نهاد. او پیشنهاد کرد بین شهر بوستون و نیویورک تونلی ساخته شود که در آن قطارهای معلق در یک خلاء جزئی با نیروی مغناطیسی به حرکت در آیند. چند سال بعد در سال
مغناطیسی به حرکت در آیند. چند سال بعد در سال ۱۹۱۲ یک مهندس فرانسوی به نام امیل باشه طرحی را پیشنهاد کرد که شباهت بسیاری به وسیله مغناطیسی فعلی داشت. وسیله آزمایشی ۱۵ کیلوگرمی او در اثر آهن‌رباهای برقی تغذیه شده با جریان متناوب از زمین بلند شده و به حرکت درمی‌آمد، ولی در اثر برخورد با دیوار آزمایشگاه از بین رفت. نخستین خط بازرگانی مگلو در شانگهای چین به راستای ۳۰ کیلومتر بوسیله شرکت آلمانی ساخته شده‌است. این راه‌آهن فرودگاه شانگهای را به مرکز این شهر پیوند داده‌است. در ۲۲ سپتامبر ۲۰۰۶ یک مگلو در مسیر
داده‌است. در ۲۲ سپتامبر ۲۰۰۶ یک مگلو در مسیر آزمایشی امسلاند در آلمان با یک واگن خدماتی برخورد کرد. بیش از بیست نفر در این حادثه کشته شدند. به گفته مقامات علت حادثه خطای انسانی بوده و ناشی از فناوری مگلو نبوده‌است. فناوری. در تصور عموم، «قطار مغناطیسی» اغلب مفهوم یک مسیر مونوریل مرتفع با یک موتور خطی را تداعی می‌کند. سامانه‌های قطار مغناطیسی ممکن است تک ریل یا دو ریل باشند - به عنوان مثال SCMaglev MLX01 از یک مسیر ترانشه-مانند استفاده می‌کند - و همه قطارهای مونوریل قطار مغناطیسی نیستند. برخی از سامانه‌های
مونوریل قطار مغناطیسی نیستند. برخی از سامانه‌های ترابری ریلی از موتورهای خطی استفاده می‌کنند، و از الکترومغناطیس تنها برای تأمین نیروی پیشرانه استفاده می‌کنند، بدون اینکه قطار را بر روی هوا شناور کنند. چنین قطارهایی دارای چرخ هستند و مَگ‌لِو نیستند. مسیرهای قطار مغناطیسی، که می‌توانند تک ریل باشند یا نباشند، می‌توانند در سطح زمین بوده یا در زیر زمین و در داخل تونل‌ها ساخته شوند. مسیرهای قطارهای غیر مغناطیسی نیز می‌توانند در سطح زمین یا زیر زمین ساخته شوند. برخی از قطارهای مغناطیسی دارای چرخ بوده و در
برخی از قطارهای مغناطیسی دارای چرخ بوده و در سرعت‌های پایین بر روی چرخ حرکت می‌کنند اما در سرعت‌های بالاتر شناور می‌شوند. این امر معمولاً در قطارهای تعلیق الکترودینامیکی وجود دارد. عوامل آیرودینامیکی نیز ممکن است در تعلیق چنین قطارهایی نقش داشته باشد. دو گونه اصلی فناوری قطارهای مغناطیسی عبارتند از: تعلیق الکترومغناطیسی (EMS). در سامانه‌های تعلیق الکترومغناطیسی (EMS)، قطار بالای یک ریل فولادی شناور می‌شود در حالی که آهنرباهای الکتریکی متصل به قطار، از پایین به سمت ریل جهت‌دهی می‌شوند. این سامانه به‌طور
به سمت ریل جهت‌دهی می‌شوند. این سامانه به‌طور معمول بر روی یک دسته بازوی C شکل چیده شده، که قسمت بالایی بازو به خودرو متصل است، و لبه داخلی پایین آن شامل آهنربا است. ریل در داخل C، بین لبه‌های بالا و پایین قرار دارد. جاذبه مغناطیسی با مجذور فاصله نسبت عکس دارد، به همین دلیل تغییرات جزئی در فاصله بین آهنربا و ریل نیروهای بسیار متفاوتی ایجاد می‌کند. این تغییرات در نیرو به صورت دینامیکی ناپایدار است - کمی واگرایی از موقعیت مطلوب تمایل به رشد دارد و برای حفظ فاصله ثابت از مسیر (که تقریباً ۱۵ میلی‌متر است) به
ثابت از مسیر (که تقریباً ۱۵ میلی‌متر است) به سامانه‌های بازخورد پیچیده‌ای نیاز دارد. مهمترین مزیت قطارهای مغناطیسی معلق این است که برخلاف سامانه‌های الکترودینامیکی که تنها با حداقل سرعت ۳۰ کیلومتر در ساعت کار می‌کنند، این سامانه‌ها می‌توانند در تمام سرعت‌ها کار کنند. با این کار نیاز به سامانه تعلیق کم سرعت جداگانه برطرف می‌شود و می‌توان طرح مسیر را ساده کرد. نقطه ضعف آن اما این است که، ناپایداری دینامیکی نیاز به مسیری با تلرانس‌های دقیق دارد. اریک لیتویت که به عنوان پدر شناوری مغناطیسی شناخته می‌شود نگران