منذ /05/05/2009, 06:23 PM
|
#9 (permalink)
|
| • رقم العضوية : 1359 | | • تاريخ التسجيل : Jul 2007 | | • المگان : مسافرون,., على هُدآنآ سآئرون., | | • المشارگات : 8,744 | | رد: ممكن طلب ..؟؟ اوكي برسلك للى عندي
هذا جزاء منه اذا زين قولى للي عشان اكمل الباقي
لانه طويل جسيمات النانو:
هي الجسيمات التي تكون أبعادها 100 نانو متر.
وقد أستخدمت الصفائح الذهبيه بدون أن يدركو ماهيتها في تلوين الزجاج القديم الذي يرجع إلى الحضاره الرومانيه , وهو مايفسر ظهور بعض الألون الجميله من نوافذ الزجاج الصدئه حيث تقوم الجسيمات الصغيره جداً ذات الأحجام المختلفه في صفائح الذهب بتشتيت أطوال موجيه مختلفه من الضوء مما ينتج عنه ظهور ألوان مختلفه من الزجاج.
وحديثاً ظهر الكربون الأسود كأحد جسيمات النانو عاليه الجوده الذي أذهل أكتشافه الجميع في كان يُعتقد أن الكربون يتواجد في ثلاث صور وهي الفحم, الجرافيت والألماس .ولكن بإكتشاف "ربورت كيرل ","هارولن"و"ريتشارد صمولي"ل C60 والذي أُطلق عليه مسمى الفولورين وتولى ذلك أكتشاف C70 وC80 وهكذا فقد نشأ فرع جديد في الكيمياء يسمى الفولورين حث عُرف الكثير من مركبات الفولورين وظهرت تطبيقات مختلفة لكل هذه المركبات .
وتتمتع هذه الصوره الكربونية بخصائص فيزيائية وتراكيب بلوريه متفاوتة وهي قادره على تحمل الضغط الكبير إضافه إلى أن لها خصائص مغناطيسيه وتوصيليه فائقه في درجات الحراره المُرتفعه. وهذا التنوع الكبير لم يكن متوفر في حاله الجرافيت والألماس . وكذلك تتميز بإختلاف أشكالها حيث أن C60 كروي الشكل , C70 بيضاوي و C80 طولي الشكل.
ويمكن أن توجد جسيمات النانو في ثلاثه أبعاد فهناك الجسيمات ذات البعد الواحد ومن أمثلتها شرائح النانو ,والجسيمات ذات البعدين مثل أنابيب النانو وأسلاك النانو والجسيمات ثلاثيه الأبعاد ومن أمثلتها النقاط الكمية وبلورات النانو . مميزات جسيمات النانو :
تختلف الخصائص للمواد المتناهية في الصغر عن خصائص المواد الكبيره الحجم .
فإننا ندرك ذلك في أغلب الظواهر الطبيعة التي نراها فمثلاً عند إدخال أنبوب داخل كوب ماء فإنه طبقاً لما هو متوقع وتعلمناه في العالم الذي نراه بأعيننا , فإن الماء سوف يستقر عند مستوى معين, و أن هذا المستوى لايختلف في داخل الأنبوب عن خارجه. أما إذا أدخلنا في نفس الكوب أنبوبه شعرية , فإن الماء سوف يصعد مستواه داخل النبوبة الشعرية بسرعة , ليكون أعلى من مستوى الماء داخل الكوب . أي أن الظاهرة قد تغيرت لمجرد أننا غيرنا قطر الأنبوب من القطر العادي إلى قطر صغير و هكذا يحدث في حاله جسيمات النانو.
ويُعزا الإختلاف لخصائص هذه الجسيمات لسببين وهما:
1.الحجم: تتميز جسيمات النانو بمساحه سطح أكبر من مساحه سطح الأجسام الكبيره ولفهم ذلك
نفرض أن لدينا مكعب طول ضلعة 1 سنتيميتر
[IMG]file:///C:/Users/tech/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image001.gif[/IMG]
فإن حجم هذا المكعب = 1 سنتيميتر مكعب
وحيث أن للمكعب 6 أوجة فإن مساحة السطح لهذا المكعب = 6 × مساحه السطح الواحد
وبما أن مساحة سطح المربع = (طول الضلع )2 = 1 سم مربع
فإن المساحة الكلية لأسطح المكعب = 6 سنتيميتر مربع
فإاذا قمنا بتقسيم هذا المكعب إلى جُزئين متساوييين
[IMG]file:///C:/Users/tech/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image002.gif[/IMG]
سيصبح مجموع أحجام الجزئين متساويا مع حجم المكعب الرئيسى
ولكن هذا يختلف بالنسبه لمساحه السطح حيث نتج عن تجزيئه المكعب سطحين وهما السطح السفلي للجزء الأول والسطح العلوي للجزء الثاني و بذلك تزيد مساحه الجزئين معاً بمقدار مساحه هذين الجزئين.
فيصبح مجموع مساحة السطحين هو 8 سم مربع فى حين كانت مساحة سطح المكعب الأساسى =6 سم مربع
إذن مساحة السطح زادت بتقسيم المكعب إلى أجزاء وكلما زاد عدد القطع كلما زادت مساحة الأسطح
ولو قمنا بتقسيم هذا المكعب إلى مليون جزء لنحصل على أجزاء بمقياس النانو فإن المساحة الناتجه ستكون شاسعة جدا .
2.تأثير فيزياء الكم : بسب صغر جسيمات النانو تتغير القوانين الميكانكية الفراغية (من قوانين نيوتن والجاذبية ) وهنا تتولى ميكانيكا الكم السيطرة مما يجعل هذه الجسيمات غير قابله لتطبيق قوانين " نيوتن " عليها .
ونتيجة لهذين السببين يحدث تغير في الخصائص المغناطيسة والبصرية والكهربية بدرجة كبيره لهذه الجسيمات وهو ما يُميز هذه الجسيمات .
وبالنظر إلى الخواص الكيميائية فيمكن تحسينها إلى حد كبير في مستوى النانو, وذلك بما تمتاز به جسيمات النانو من مساحه سطح شاسعه حيث أن التفاعلات الكيمائيه تحدث على الأسطح , فإن زياده السطح تعني زياده النشاط الكيمائي .
وأحد الأمثله المهمه لهذا هو معدن الذهب . إذ أن الذهب في الحجم العادي يكون خاملاً إلى حد ما . ومع ذلك ,فعند تجزئيه إلى تراكيز منخفضة ما بين 0,2 إلى 0,9 في صوره غير معدنية إلى جسيمات نانونية من ثاني أكسيد السريوم , فإنه يصبح في هذه الحالة نشطاً جداً في مجال التفاعل بين الماء و الغاز.
في هذا التفاعل, يتفاعل أول أكسيد الكربون مع الماء ثم يتحول إلى ثاني أكسيد الكربون والهيدروجين وبالنسبه لخلايا الوقود التي تتغذى بالطاقة بواسطة وقود هيدروكربوني , يتحول اولاً إلى هيدروجين ومحتويات كربونية , ويعتبر التفاعل الذي يتضمن إزاحة الماء إلى غاز أحد التفاعلات المهمة لتعظيم كمية الهيدروجين المولدة , وفي نفس الوقت تصغير كمية أول أكسيد الكربون , وهو الجزء الذي يعوق التحفيز الإلكتروني في خلية الوقود نفسها , وبسبب صغر كمية المعدن المستخدم في هذه الماده فإنه يقلل من تكلفة خلايا الوقود التي كانت حال دون إنتشارها
وتتعرض أيضاً الخواص المغناطيسية لجسيمات النانو لتلف والفساد , مثل قابلية جسيمات النان الخاصة بالمغناطيسيات الصغيرة لتحول إلى مغناطيسيات عملاقة . إذ أنا جسيمات النانو للمغناطيسيات العملاقة تنتج عزوماً مغناطيسية عشوائية في حالة عدم وجود مجال مغناطيسي وتحت درجة حرارة عالية , بينما تتوحد هذه المغناطيسيات مع خطوط المجال منتجة عُزوماً مغناطيسية عالية في حالةوجود هذا المجال المغناطيسي . وكمثال لهذه الظاهره من الناحية التطبيقية ما ينتج من ظهور طيفي لرنين المغناطيسي (MRI ) ويساعد التباين الناتج عن طيفي الرنين المغناطيسي في الجسم البشري بواسطة وجود مواد طبيعية تكون موجوده بالجسم مثل الد أو كسهيموجلوبين ولكن تكون المساعده أكبر إذا تم إدخال جسيمات نانو من أكسيد الحديد عالي المغناطيسية (SPION2 ) . حيث إن هذه الجسيمات تتميز بأن لها قلوباً من مادة الماجنيت (Fe304) أو الماجميت جاما (Fe203 ) أو خليط منهما ويشرط تغليف هذه الجسيمات للمساعده على زياده الاستقرار الغرواني وكذلك زياده توافقها من الناحية الحيوية مع الجسم . وجدير بالذكر أن نوعية المساعده على زياده خطوط التابين بواسطة
(SPION ) تكون مفيده في تكوين طيف أو صورة المواضع التي تحتوي على كمية كبيرة من المائع , مثل الجروح العميقة أو الأضرار الناتجة عن مرض السرطان .
و أن ما يُميز هذه الجسيمات أيضاً القدره على تغير لونها كلما تغيرحجم هذه الجسيمات فمعامل الإنعكاس لها يتغير بتغير حجمها فمثلاً نجد عنصر الذهب عندما يكون حجم جسيماته أقل من 100 نانو متر بالون البرتقالي , ويكون بالون الأخضر عندما يكون حجم جسيماته 50 نانومتر . أما الخواص الضوئية للجسيمات تُبدي تتحسنها بإزدياد قدرتها على امتصاص الضوء الساقط عليها وكذلك قدرتها على امتصاص الأشعة الفوق بنفسجية UV . وهي ذات أبعاد أقل من الأطوال الموجية لضوء وعلية فإنها لاتكسر ولا تعكس الضوء مما يجعلها ذات شفافية عالية , فيمكن أستخدام جسيمات النانو في صناعة الخلايا الضوئية حيث تزيد هذه الجسيمات من مساحه السطح الكلي لحصاد الضوء بمعامل يصل إلى ألف ضعف مقارنة بالمواد المستخدمة حالياً , و هو ما سنتكلم عنه بالتفصيل في الفصل الثالث .
وهناك الكثير من الخواص التي يلحقها التغير كزياده صلابة هذه الجسيمات بمئات المرات عن حالتها الكبيره التي جعلت النانو من أهم التقنيات في هذا العصر . إنتاج جسيمات النانو :
هناك طريقتين لإنتاج جسيمات النانو .
1.تقنية التصغير ( top-down): وهي إنتاج الجسيمات من الأعلى إلى الأسفل ,وفي هذه التقنية يتم تصغير الجسيمات و التركيبات الدقيقة إلى جسيمات وتركيبات أدق وصولاً إلى جسيمات وتركيبات بمقاس النانو , وفي هذه التقنية يتم تصنيع جسيمات النانو من جسيمات أكبر وذلك بإستخدام عده طرق ومنها
1.طريقة الطحن : وهي طريقة ميكانيكية تنتج مواد نانونية على شكل مسحوق حيث يتم وضع المادة تحت طاقة عالية جداً وطحنها عن طريق كرات مصنوعة من الفولاذ تتحرك بشكل دائري و إهتزازي كما في الشكل . [عزيزي الزائر يتوجب عليك التسجيل لمشاهدة الرابط للتسجيل اضغط هنا ] وبهذه الطريقة نحصل على بودره حجمها 3 إلى 25 نانومتر .
2.طريقة النحت : (etching ) وهي طريقة كيميائية أو إلكتروكيميائية وهي المستخدمة لإنتاج جسيمات السيلكون النانونية فبطريقة الكيميائية يتم أخذ شرائح رقيقة جداً من السليكون ووضعها في ماده كيميائية مثل ( HF (الذي يقوم بنحت شرائحالسيليكون عندهاتخرج جزيئات السليكون على السطح فتوضع هذه الشرائح في محلول مثل التيترا هيدروفوران THF أو الميثانول . ثم توضع في جهاز الموجات الفوق صوتية لكي تعلق جزيئات السليكون في المحلول . وهذه صوره من المجهر الإلكتروني الماسح لجزيئات السيليكون في محلول THF . حيث تُبين الشريحة A شريحة سليكونية لم تتعرض لنحت . [عزيزي الزائر يتوجب عليك التسجيل لمشاهدة الرابط للتسجيل اضغط هنا ] أماالطريقة الثانية هي طريقة الإلكتروكيميائية حيث يتموضع شريحة السيليكون في القطب الموجب وشريحة بوليكاربوناتpt في القطب السالب وتعريضهالتيار كهربائي بعد وضعها في حمام كيميائي مكون من مواد كيميائية تساعد على النحتالذي بدورة يخرج جزيئات السيليكون النانوية كما في الشكل التالي : [عزيزي الزائر يتوجب عليك التسجيل لمشاهدة الرابط للتسجيل اضغط هنا ]
3.طريقة الاستئصال الليزري : يتم استخدام ليزر نبضي ذوطاقة عالية مركز على هدف صلب وموضوع في غرفة مفرغة من الهواء فيتفاعل شعاع الليزرمع الهدف فتتطاير الجزيئات مكونة بلازما وتترسب على القاعدة فتتكون أفلام رقيقة كمافي الشكل التالي [عزيزي الزائر يتوجب عليك التسجيل لمشاهدة الرابط للتسجيل اضغط هنا ]
4.- طريقة : (Sputtering )وتستخدم في صنع الأفلام الرقيقة حيثتوضع المادة تحت ضغط منخفض جدا مفرغ من الهواء وبقاعدة باردة معرضة لمجال مغناطيسيهذه العوامل تؤدي إلى ان الجزيئات تُنتزع من المادة لتترسب في قاعدةلتكوّن فيلم رقيق ولا بد من وضع غاز لكي يمنع التكتُلات .
|
لا قيمة أعظم ولا أسعد ولا أدوم .. من أن تكون مع الله الله الله الله... في كل أحوالك وهو... يهديك ... ويرضيك | |
|
| |