islam eagles



 
الرئيسيةالبوابةالتسجيلدخول

شاطر | 
 

 النانو تكنولوجي Nano Technology

استعرض الموضوع السابق استعرض الموضوع التالي اذهب الى الأسفل 
كاتب الموضوعرسالة
ENG
aDmin
avatar

ذكر عدد المساهمات : 877

مُساهمةموضوع: النانو تكنولوجي Nano Technology   الخميس مارس 14, 2013 2:27 pm







كثيرا منا سمعوا عن النانو تكنولوجي وعن تطبيقاته المتعددة ولكن قلة هم
الذين يعلمون عن تلك التقنية، ولذلك فإني حاولت في السطور التالية أن
أعطيكم نبذة مختصرة عن ذلك العلم بشكل مبسط بقدر المستطاع.

هل
تساءلت يوماً عما سيمكن للإنسان أن يفعله في حال السيطرة على الذرة الواحدة
وتحريكها بحرية وسهولة ؟ جاء هذا على لسان العالم فاينمان عندما أعلن عن
ظهور تقنية حديثة سميت بالتقنية النانوية أو النانوتكنولوجي .وقبل الدخول
في التفاصيل فعلينا أن نأخذ نبذة مختصرة عن عنصر هام جدا في الطبيعة ألا
وهو عنصر الكربون.

الكربون هو رابع اكثر العناصر انتشارا فى الكون -
من حيث الكتلة - بعد الهيدروجين والهيليوم و الاوكسجين و ثانى اكثر عنصر
موجود بجسم الانسان بعد الاوكسجين حوالى 18.5 % وهو عنصر كيميائي من عناصر الجدول الدوري يرمز له بالرمز C، وله عدد ذري 6
وهو من اللافلزات, رباعي التكافؤ ومنتشر في الطبيعة بعدة أشكال، فمثلا
تتضمن أشكاله العديدة مادة تعد من أنعم المواد وهي الجرافيت والتى تتواجد
داخل القلم الرصاص، ومادة من أقسى المواد وهي الماس والتى تصل درجة
انصهارها الى 4000 درجة مئوية.

نجد
أيضا أن الكربون له قابلية كبيرة للترابط مع الذرات الأخرى الصغيرة, بما
فيها ذرات الكربون نفسه, وحجمه الصغير يجعله يستطيع تكوين روابط عديدة
ونظرا لذلك فإن الكربون يعرف أنه يكون ما يقرب من 10
ملايين مركب, أى معظم المركبات الكيميائية تقريبا أي أن مركبات الكربون هي
الأساس للحياة على الأرض كما أن دورة الكربون والنيتروجين هي السبب في
إصدار بعض الطاقة الصادرة من الشمس والنجوم الأخرى.


الفوليرينات (Fullerenes)


يعد الفوليرين شكل من أشكال الكربون مثل الجرافيت والماس وهو عبارة عن جزئ مكون من 60 ذرة كربون وتكون على شكل كرة مجوفة، وتسمى أحيانا كرات باكي buckyballs.

وقد سمي بهذا الاسم نسبة الى المهندس المعماري الامريكي ريتشارد باكمنستر فولر والذي إشتهر ببناء قباء بشكل هندسي تتشابه مع جزئ الكربون 60 "C60" تسمي بالقبة الجويديسية Geodesic dome.

تم اكتشاف ذلك الجزئ عام 1985 من قبل كل من: - Robert Curl - Harold Kroto - Richard Smalley - James Heath- Sean O'Brien ولاحقا في عام 1996 حصل أول ثلاث علماء على جائزة نوبل للكيمياء.




أنابيب الكربون النانونية


أنابيب الكربون النانوية أشبه بطبقة من
الجرافيت تم ضم أطرافها معاً بشكل عرضي لتكون أسطوانة بقطر متناهى الصغر
مما يجعل نسبة طولها إلى عرضها كبيرة جدا لدرجة تجعلنا نعتبرها بناء أو
تركيبا أحادى الأبعاد, أي كأننا قمنا بتحويل طبقة جرافيت إلى أنبوبة كربون
نانونية.

ويتراوح قطر الأنبوبة من 1 الى 100
نانومتر, بينما تتراوح طولها من مئات النانومترات إلى بعض السنتيمترات حيث
أن النانو هي وحدة قياس في الأصل تساوى واحد صحيح من الوحدة مقسوم على
مليار أي يساوى 1x10-9 من المتر مع العلم بأن قطر شعرة الإنسان تساوى 100 ميكرو متر وللتبسيط فإن قطر الشعرة الواحدة يكافئ قطر ألف أنبوب نانوى يقفون بجوار بعضهم البعض.


خواص أنابيب الكربون النانونية


1- الخواص الميكانيكية:
تعتبر أنابيب الكربون النانوية من أقوى المواد المعروفة على الإطلاق. تمتلك مقاومة شد (tensile strength) عالية جداً وهذا يعنى قوة مقاومتها لأى ضغط أو جهد عليها (resist stress) وأنها قوية جداً ومن الصعوبة جداً كسرها كما أن لها معامل مرونة (elastic modulus) عالي جداً ويعنى هذا مقاومتها لأى تغير فى طولها أو مساحة مقطعها عند تحميلها بوزن كبير (resist deformation) حيث تنشأ هذه القوة بسبب وجود الروابط التساهمية القوية بين ذرات الكربون وبعضها البعض.

فى عام 2000، وجد أن أنبوبة كربون نانوية متعددة الطبقات لها مقاومة شد حوالى 63 جيجا باسكال وهذا لتوضيح يعنى قدرتها على تحمل وزن يبلغ 6300 كيلوجرام على كبل مساحة مقطعة 1 ملليمتر مربع هذا الاضافة الى أنها مواد خفيفة جدا مقارنة بالألومنيوم والصلب حيث تبلغ كثافتها حوالي 1.33 – 1.4 جرام/ سم 3.

2- الخواص الحركية:
تمتلك أنابيب الكربون النانوية متعددة الطبقات خاصية تسمى (telescoping property) مما يعنى سهولة إنزلاق الطبقة الداخلية عن الطبقة الخارجية تقريباً بدون إحتكاك سواء على شكل إنزلاق خطى (liner) أو دورانى (rotational).

3- الخواص الكهربية:
بالطبع يؤثر ترتيب الذرات على قدرة الأنبوبة على توصيل الكهرباء فنجد أن أنابيب الكربون النانوية ذات التركيب (Armchair) لها خواص الموصلات فلزية (Metallic) بينما zigzag و Chiral form تعتبر أشباه موصلات (Semi conductors)
وهي مواد تتحول الى التوصيل أو الفصل في ظروف معينة وهي أساس صناعة
الأجهزة الإلكترونية وبالتالي فإنها تعتبر ناقلات ممتازة للكهرباء بالاضافة
الى إمكانية تغيير خواصها الموصلة بسهولة لدرجة أن فكر العلماء بإمكانية
عمل موصل للكهرباء بالكامل من أنابيب الكربون النانوية حيث تتكون من طبقتين
الداخلية موصلة للكهرباء بينما الخارجية عازلة للكهرباء.

4- الخواص الحرارية:
أنابيب الكربون النانوية موصلات حرارية ممتازة على طول الأنبوبة وتقريبا عازلة عمودياً على محور الأنبوبة مما يسمى التوصيل القذفى (ballistic conduction) من متوقع أن تبلغ قدرة أنابيب الكربون النانوية على توصيل الحرارة حوالى 6000 watt / meter/Kelvin فى درجة حرارة الغرفة العادية, وهذا مقارنة بالنحاس وهو موصل جيد للحرارة, تبلغ قدرته على التوصيل 385 watt / meter / Kelvin فقط ,الثبات الحرارى (Thermal stability) لأنابيب الكربون النانوية حوالى 2800 درجة مئوية فى الفراغ وحولى 750 درجة مئوية فى الهواء وهنا يعنى أنها تظل محتفظة بخواصها وبناء مادتها حتى تصل لدرجات الحرارة المرتفعة هذه.



التطبيقات


تطبيقات صناعية :
1- الشاشات النانوية NED
2- الأسلاك النانوية Nanowires
3- المجسات النانوية Nanosensors
4- الخلايا الشمسية النانوية

تطبيقات طبية :
1- إستخدامها لعلاج مرض السرطان Anti Cancer
2- العلاج الجينى Gene therapy
3- إسخدامها كأوعية دموية
4- زيادة سرعة نمو الخلايا العظمية

تطبيقات الفضاء :
1- سفن فضاء أخف وزنا
2- مصعد الفضاء Space elevator

المصدر - المصدر2 - المصدر3











________التوقيعـ_________



كن كيف شئت فان الله ذو كرم الا اثنين فلا تقربهما الشرك بالله و الاضرار بالناس

ऑफ़लाइन

الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل
http://eng30.yoo7.com
 
النانو تكنولوجي Nano Technology
استعرض الموضوع السابق استعرض الموضوع التالي الرجوع الى أعلى الصفحة 
صفحة 1 من اصل 1
 مواضيع مماثلة
-
» النانو NaNo 1G هاك اضافة خلفية للنانو + تايتل البار + تغير الخط
» مسابقة رأس السنة الهجرية: شارك معنا و فز بجهاز iPod Nano!

صلاحيات هذا المنتدى:لاتستطيع الرد على المواضيع في هذا المنتدى
islam eagles :: تكـنولوجيا المعـلومات و الاتصالات :: اخبار التقنية-
انتقل الى: