تبليغاتX

اللّهُمَّ كُنْ لِوَلِيِّكَ الْحُجَّةِ بْنِ الْحَسَنِ صَلَواتُكَ عَلَيْهِ وَعَلى آبائِهِ في هذِهِ السّاعَةِ وَفي كُلِّ ساعَةٍ وَلِيّاً وَحافِظاً وَقائِدا ‏وَناصِراً وَدَليلاً وَعَيْناً حَتّى تُسْكِنَهُ أَرْضَك َطَوْعاً وَتُمَتِّعَهُ فيها طَويلاً شیمی




شیمی
فهرست اصلی

آرشیو مطالب

آمار سايت

آمار سایت:
بازدید کل:
سایت های مرتبط با ما

قالب های ساخته شده:

آخرین مطالب

سه ایزوتوپ جدید از عناصر آلومینیوم و منگنز
ایزوتوپ های جدیدی از دو عنصر سنگین بدست آمدگروهی از دانشمندان آمریکایی با هدف ورود به عرصه نوینی از فیزیک هسته ای موفق شدند سه ایزوتوپ جدید از عناصر آلومینیوم و منگنز را بدست آوردند.

به گزارش خبرگزاری مهر، محققان دانشگاه ایالتی میشیگان توانستند با همکاری National Superconducting Cyclotron Laboratory سه ایزوتوپ از عناصر آلومینیوم و منگنز را بدست آورند که تاکنون هرگز مشاهده نشده بود.

این نتایج می تواند راه جدیدی در عرصه فیزیک هسته ای بگشاید و امکان وجود گونه های مختلف عناصر سنگین تر را که تاکنون با مدل های فعلی ارزیابی نشده اند پیشنهاد کند.

دراین خصوص "دیو ماریسی" سرپرست این تیم تحقیقاتی که نتایج بررسی های خود را در مجله نیچر منتشر کرده است، اظهار داشت:" این تحقیقات می تواند به کشف ایزوتوپ های ممکن موجود در طبیعت منجر شود."

درحدود 30 سال قبل کشف شد ذراتی که هسته ها، پروتون ها و نوترون ها را تشکیل می دهند همراه با یک نیروی هسته ای قوی نگه داشته می شوند.

همچنین تحقیقات گذشته نشان می داد که ترکیبات نوترون ها و پروتئین ها می توانند در کنار هم در هسته اتم جمع شوند. باوجود این، تاکنون تنها تعداد محدودی از نوترون هایی که می توانند در هسته جمع شوند، در 8 عنصر سبک از هیدورژن با عدد اتمی 1 تا اکسیژن با عدد اتمی 8 شناسایی شده بودند.

اکنون این دانشمندان یک ایزوتوپ منگنز 40 با 12 پروتون و 28 نوترون، یک ایزوتوپ آلومینیوم 42 با 29 نوترون و ایزوتوپ آلومینیوم 43 با 30 نوترون که هریک 13 پروتون دارند را بوجود آوردند.

به منظور درک اهمیت این کشف، تنها کافی به ذکر این نکته است که از نظر تئوری، ایزوتوپ آلومینیوم 43 نمی تواند وجود داشته باشد.

منبع " خبرگزاری مهر "



نويسنده: سیما | تاریخ: چهارشنبه سی ام آبان 1386 | بازديدها: |
برای اولین بار؛

مدل های گوناگون اتم هيدرژن


نويسنده: سیما | تاریخ: چهارشنبه سی ام آبان 1386 | بازديدها: |

کوانتوم به زبان ساده
کوانتوم به زبان ساده
نیلز بور (1962 - 1885) ، از بنیانگذاران فیزیک کوانتوم ، در مورد چیزی که بنیان گذارده است، جمله‌ای دارد به این مضمون که اگر کسی بگوید فیزیک کوانتوم را فهمیده ، پس چیزی نفهمیده است.

تقسیم ماده

از یک رشته‌ی دراز ماکارونی پخته شروع می‌کنیم. اگر این رشته‌ی ماکارونی را نصف کنیم، بعد نصف آن را هم نصف کنیم، بعد نصف نصف آن را هم نصف کنیم و ... شاید آخر سر به چیزی برسیم، البته اگر چیزی بماند! که به آن مولکولل ماکارونی می‌توان گفت؛ یعنی کوچکترین جزئی که هنوز ماکارونی است. حال اگر تقسیم کردن را باز هم ادامه بدهیم، حاصل کار خواص ماکارونی را نخواهد داشت، بلکه ممکن است در اثر ادامه‌ تقسیم ، به مولکولهای کربن یا هیدروژن یا ... بر بخوریم.

این وسط ، چیزی که به درد ما می‌خورد (یعنی به درد نفهمیدن کوانتوم!) این است که دست آخر ، به اجزای گسسته‌ای به نام مولکول یا اتم می‌رسیم. این پرسش از ساختار ماده که آجرک ساختمانی ماده چیست؟ ، پرسشی قدیمی و البته بنیادی است. ما به آن ، به کمک فیزیک کلاسیک ، چنین پاسخ گفته‌ایم: ساختار ماده ، ....


نويسنده: سیما | تاریخ: چهارشنبه سی ام آبان 1386 | بازديدها: | | ادامه مطلب

فنون مرتبط با نانو
جداسازی مولکولها از یکدیگر - بخش دوم

در کروماتوگرافی تبادل یونی جداسازی از نوع تبادل یونی که در آنها رزین به جای جاذب در کروماتوگرافی جذبی قرار می¬گیرد، می باشد.در این نوع کروماتوگرافی ذرات به علت تفاوت در بار از یکدیگر جدا می شوند.

ادامه مطلب ...

جداسازی مولکولها از یکدیگر - بخش اول

جداسازي مولکولهایی با بار یکسان را مي‌توان بر روي اجسام بي‌بار در جريان مهاجرت الکتروني ازداخل ژل‌ها انجام داد.اساس این نوع جداسازی تفاوت در اندازه ی مولکولها نسبت به هم می باشد ...

ادامه مطلب ...

کروماتوگرافي، روشی برای شناسایی مواد

کروماتوگرافی راهی است برای تشخیص اجزا در ابعاد نانومتری، با دقتی در حد و اندازة مولکولی و مدتها پیش از شکلگیری فناوری نانو، برای شناسایی مواد به کار میرفت.

ادامه مطلب ...

عیوب بلوری، بهبود یا تخریب مواد؟

مقالة «عيوب بلوري» به این پرسش جدی منتهی شد که آیا اثر عیوب بلوری بر خواص مواد اثری بد و نامطلوب است؟ یا اینکه ممکن است در برخی موارد اثری مثبت و مفید باشد؟ برای پاسخ به اين پرسشها لازم است به بررسی دقیقتر مواد بپردازیم...

ادامه مطلب ...

ديدنِ ناديده‌ها

در اين فعاليت، با يكي از روشهاي كسب اطلاعات از سطوح ناديدني و تبديل آنها به مدل‌هاي دوبُعدي و سه‌بُعدي آشنا مي‌شويد؛ همان كاري كه ميكروسكوپ نيروي اتمي انجام مي‌دهد.
ادامه مطلب ...

کلوييدها - نانوذرات قديمي

چند نفر از دانش‌آموزان مدرسه علامه حلي در طول سال تحصيلی با راهنمايی آقای مرادی به مطالعه در زمينه کلویيدها پرداختند. اين دانش‌آموزان نتيجه مطالعات خودشان را به صورت مقاله برای باشگاه فرستاده اند ....
ادامه مطلب ...

نفهميدن فيزيک کوانتوم در هفت گام

نيلز بور (1962-1885)، از بنيانگذاران فيزيک کوانتوم، در مورد چيزي که بنيان گذارده است، جمله اي دارد به اين مضمون که اگر کسي بگويد فيزيک کوانتوم را فهميده، پس چيزي نفهميده است. من هم در اينجا مي خواهم چيزي را برايتان توضيح دهم که قرار است نفهميد!

ادامه مطلب ...

نقص بلوری چيست؟ قسمت دوم

در مقاله نواقص بلوري چيست؟ با مفهوم نواقص بلوري، برخي از انواع آن و علت پيش آمدن آنها قدري آشنا شديم. پيش از آن که وارد به مسائل ديگري از نواقص شبکه بلوري بپردازيم، لازم است که با نوع ديگري از آن ها آشنا شويم. يکي از کاستي هايي که در شبکه هاي بلوري فراوان ديده مي شود، نقصِ ...
ادامه مطلب ...

نقص بلوری چيست؟ قسمت اول

نقص بلوري عبارتست از بي‌نظمي اتم‌ها و يون‌ها در شبکه بلوري مواد. اين بي‌نظمي به صورت فقدان اتم‌ها و يون‌ها در محل و موقعيت خود و يا به صورت قرار گرفتن اتم‌ها و يون‌ها در مکاني غير از جايگاه اصلي خود، ديده مي‌شود. به عبارت ساده‌تر گاهي اتم‌ها و يون‌ها در جايي که بايد باشند، نيستند و در جايي که نبايد باشند ديده مي شوند. حال ممکن است اين سوال مطرح شود که ...
ادامه مطلب ...

چه چيزي خواص مواد را مشخص مي‌کند؟ قسمت دوم

براي درک درست از رفتار توده‌اي مواد لازم است که با ريزساختار آنها آشنا بشويم. با بررسي ميکروسکوپي گرافيت درمي‌يابيم‌ که توده گرافيت يکپارچه نيست بلکه متشکل از دانه‌هاي بسياري است که هر يک به صورت مستقل و جدا از يکديگر در درون خود داراي ساختار گرافيت هستند. به عبارت ديگر توده گرافيت را مي‌توان اجتماع بي‌نظمي از بخش‌هايي که هر يک داراي ساختار گرافيت هستند، دانست.
 

ادامه مطلب ...

چه چيزي خواص مواد را مشخص مي‌‌کند؟ قسمت اول

شايد تا بحال از خود پرسيده باشيد که چرا مواد مختلف با هم متفاوتند؟ چرا برخي از آن‌ها محکم تر از سايرين هستند؟ چرا برخي از مواد رسانا و برخي نارسانا؟ چرا نور مي‌تواند از بعضي از مواد عبور ‌کند و از بعضي ديگر نه؟
سئوالاتي از اين دست ذهن را متوجه تفاوت‌‌هاي مواد از نظر خواص مي‌‌کند و ما را در رابطه با علت اين تفاوت‌‌ها، به تفکر بيشتر وادار مي‌‌کند. با اطلاعاتي که ما از ساختمان عناصر و تفاوت‌‌هاي موجود در عناصر داريم شايد گمان کنيم که تفاوت‌‌‌‌هاي موجود در مواد مختلف حاصل تفاوت‌‌هاي عناصر تشکيل دهنده آنها است. با اين تفکر مواد تنها متاثر از تنوع عناصر تشکيل دهنده خود خواهند بود و تمامي ويژگي‌‌هاي رفتاري مواد با شناخت عناصر تشکيل دهنده آنها روشن خواهد شد. بر اين اساس مشخص شدن عناصر تشکيل دهنده يعني تعيين ترکيب شيميايي همه اسرار مربوط به خصوصيات مواد را آشکار مي‌‌کند. براستي با دانستن ترکيب شيميايي، خواص مواد معلوم خواهد شد؟

ادامه مطلب ...

شيمی مولکولی

با توجه به اينکه هم مولکولها و هم اتمها به قدري کوچک هستند که ديده نمي‌شوند، شيميدانان چگونه مي توانند نوع آرايش اتمها را در مولکولها بيابند؟

ادامه مطلب ...



نويسنده: سیما | تاریخ: یکشنبه بیست و هفتم آبان 1386 | بازديدها: |

فناوری نانو
نانوحسگرها و انواع آنها

نانو حسگرها، حسگرهایی در ابعاد نانومتری هستند که به خاطرکوچکی و نانومتری بودن ابعادشان از دقت و واکنش پذیری بسیار بالایی برخوردارند به طوری که حتی نسبت به حضور چند اتم از یک گاز هم عکس‌العمل نشان می دهند.

ادامه مطلب ...

سیم های نانومقیاس

شاید هنوز ساخت تراشه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های کامپیوتری که برای ایجاد سرعت محاسباتی بالا به جای جریان الکتریسیته از نور استفاده می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌کنند، تشخیص انواع سرطان و سایر بیماریهای پیچیده فقط با گرفتن یک قطره خون، بهبود و اصلاح کارت‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های هوشمند و نمایشگرهای LCD ؛ تنها یک رویا برایمان باشد و این مسائل را غیر واقعی جلوه دهد اما محققین آینده قادر خواهند بود تمام این رویاها را به حقیقت تبدیل کنند و دنیایی جدید از ارتباطات و تکنولوژی را بواسطه معجزه نانوسیم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها به ارمغان آورند.

ادامه مطلب ...

خطرات نانو ذرات

نانوذرات همانند يک شمشیر دولبه دارای اثرات مفید و مضر می باشند در مقالات قبلی سايت مطالبی درباب برخی کاربردهای اين دسته از مواد نوشته شد و این نوشتار قصد دارد به برخی از اثرات مضر و خطرناک نانو ذرات اشاره کند.

ادامه مطلب ...

مروری بر مواد هوشمند

همانطور که در مقالات گذشته مطالعه کردید؛ مواد هوشمند به آن دسته از مواد گویند که می توانند محیط و شرایط اطراف خود را درک نمایند و به آن واکنش نشان دهند. در اين نوشتار مروری کلی بر این مواد خواهیم داشت.

ادامه مطلب ...

انتقال گرما به وسيله نانوسيالات

اخيراً استفاده از نانوسيالات که در حقيقت سوسپانسيون پايداري از نانوفيبرها و نانوذرات جامد هستند، به عنوان روشی جديد در عمليات انتقال حرارت مطرح شده است. تحقيقات اخير روي نانوسيالات، افزايش قابل توجهي را در هدايت حرارتي آنها نسبت به سيالات بدون نانوذرات و يا همراه با ذرات بزرگ‌تر (ماکرو ذرات) نشان مي‌دهد.

ادامه مطلب ...

نانوتکنولوژی و پدیده های فیزیکی

حتما تاکنون پیش آمده که سنگی را به درون دریاچه ای مملو از آب پرتاب کرده یا انداخته باشید. آيا سنگی که پوشش نانو داشته است را به داخل آب انداختید؟

ادامه مطلب ...

نانوکامپوزيت‌هاي ديرسوز

يکي از کاربردهاي مهم فناوري نانو بهبود خواص مواد پليمري از نظر آتش‌گيري و بالابردن مقاومت اين مواد در برابر آتش است. اين مواد عموماً در دماهاي بالا ايمن نيستند؛ اما با استفاده از فناوري نانو امکان ديرسوز نمودن آنها وجود دارد.

ادامه مطلب ...

نانو ذرات نقره

نانو سیلور یک دستاورد شگرف علمی از نانو تکنولوژی است که در عرصه های مختلف پزشکی، صنایع مختلف مثل کشاورزی و دامپروری و بسته بندی، لوازم خانگی، آرایشی، بهداشتی، و نظامی کاربرد دارد. در فناوری نانوسیلور(Nano Silver )، یونهای نقره به صورت کلوییدی در محلولی بحالت سوسپانسیون قرار دارند که خاصیت آنتی باکتریال ( ضد باکتری)، آنتی فونگاس ( ضد قارچ) و آنتی ویروس دارند...

ادامه مطلب ...

محلول های مغناطیسی نانو

محلولهای مغناطیسی (Ferro fluid) از ذرات بسیار ریز کلوییدی ( درحدود100 - 10 نانومتر ) از جنس فلزاتی که خاصیت مغناطیسی دارند(مانند آهن و کبالت) به حالت سوسپانسیون در مایعی ، ساخته میشوند . این محلولها نسبت به میدان مغناطیسی خارجی واکنش نشان می دهند

ادامه مطلب ...

نانو کامپوزيت تحول بزرگ در مقياس کوچک

در مقاله "ك مثل كامپوزيت،كامپوزيت مثل كاهگِل" و "نانوکامپوزيت هم حتماً يعني نانوکاه‌گل" مطالبي در مورد نانو کامپوزيت‌ها خوانديد و به طور کلي با نانوکامپوزيت‌ها آشنا شده‌ايد. اما در اين مقاله با وضعيت نانو کامپوزيت‌ها در صنعت و موارد اصلي کاربرد آنها آشنا مي‌شويد.

ادامه مطلب ...

نانوکامپوزيت هم حتماً يعني نانوکاه‌گل؟

دقيقاً! نانوکامپوزيت هم يعني نانوکاه‌گل. به شرط اينکه رشته‌هاي کاه که در گل توزيع شده‌اند، قطري در حد 1 تا 100 نانومتر داشته باشند.

ادامه مطلب ...

ك مثل كامپوزيت،كامپوزيت مثل كاهگِل

موادّ کامپوزيتي به موادي گفته مي‌شوند که از ترکيب چند نوع ماده به وجود آمده‌اند. وقتي مي‌گوييم از ترکيب چند ماده، منظور اين است که هرکدام از اين موادّ ترکيب‌شده، قابليت استفاده به صورت يک مادة مستقل را دارند.

ادامه مطلب ...

نانوذراتِ سيليس

سیلیس در ایران به‌وفور یافت می‌شود. این ماده از دو عنصر سیلیسیوم و اکسیژن تشکیل شده و از لحاظ ساختاری شبیه ساختار مولکول آب است. ذرات سیلیس در صنایعی چون الکترونیک، کاتالیزورها، پوششﻫﺎ و رنگدانهﻫﺎ کاربرد وسیعی دارند. اما روشﻫﺎی شیمیایی سنتزِ نانوذراتِ سیلیس پرهزینه‌اند

ادامه مطلب ...

نقاط کوانتومی، روش‌های ساخت و کاربردها

نقاط کوانتومی، به خاطر کوچک بودنشان، دستة منحصربه‌فردی از نیمه‌رساناها به شمار می‌روند. پهنای آنها، بین 2 تا 10 نانومتر، یعنی معادل کنار هم قرار گرفتن 10 تا 50 اتم است. در این ابعاد کوچک، مواد رفتار متفاوتی دارند و این رفتار متفاوت قابلیت‌های بی‌سابقه‌ای در کاربردهای علمی و فنی به نقاط کوانتومی می‌بخشد

ادامه مطلب ...

نانوپودرهای مغناطیسی، بخش سوم

می‌خواهیم با موادّ مختلف چند نوع آهنربا بسازیم و خواصّ مغناطیسیِ آنها را با هم مقایسه کنیم. برای این کار، آنها را گرم می‌کنیم تا ببینیم چقدر خاصیت مغناطیسیِ آنها در برابر حرارت پایدار است ...

ادامه مطلب ...

نانوپودرهای مغناطیسی، بخش دوم

در بخش اول، برخی از خواص مغناطیسی مواد مورد بررسی قرار گرفته اند. در این بخش نانوپودرهای مغناطیسی معرفی شده و روشهای ساخت و کاربردهای آنها بررسی می شوند.

ادامه مطلب ...

نانوپوششها، بخش پنجم: کاربردها

در بخش پایانی این مجموعه مقالات با برخی از کاربردهای نانوپوششها آشنا می شوید....

ادامه مطلب ...

نانو پودرهای مغناطیسی - بخش اول

این محموعه سه‌مقاله‌ای به موضوع نانوذرات مغناطیسی، روشهای تولید آنها، خواص و کاربردهای آنها می پردازد. در اولین بخش این مجموعه برخی از خواص مغناطیسی مواد مورد بررسی قرار گرفته اند تا راه برای شناخت خواص نانوذرات مغناطیسی هموار شود

ادامه مطلب ...

نانوپوششها، بخش سوم: خواص نانوپوشش‌ها

در این بخش، ابتدا خواص مهندسی مواد را در سه دستة خواص شیمیایی، خواص مکانیکی و خواص فیزیکی توضیح داده شده و سپس این خواص مهندسی پوشش‌های معمولی و نانوپوشش‌ها مقایسه می شود.

ادامه مطلب ...

نانوپوششها، بخش دوم: نانوپوشش‌ چيست؟

در بخش اول مجموعه مقاله نانوپوشش‌ها خواندید که پوششها لایه‌هایی هستند با ضخامت کمتر از ماده‌ای که روی آن می‌نشینند. فکر می‌کنید وقتی پیشوند «نانو» را به «پوشش» اضافه کنیم چه تغییری در تعریف آن ایجاد می‌شود؟

ادامه مطلب ...

نانوپوششها، بخش اول: پوشش دهي چيست؟

مجموعه مقالات نانوپوششها، نتیجه مطالعات خانم مجد در برنامه «مقالات دانش آموزی» است. معلم راهنمای این مجموعه آقای حبیب نژاد هستند که از ایشان تاکنون چندین مقاله و فعالیت در سایت منتشر شده است. از آقای حبیب نژاد و خانم مجد برای تلاشهایشان و نیز رعایت معیارهای آموزش از راه دور که مورد نظر این برنامه بوده است، تشکر می کنیم. در بخش اول این مجموعه، مفهوم «پوشش» و برخی از روشهای اصلی لایه نشانی معرفی و بررسی می شود ...

ادامه مطلب ...

روشهای تولید و کاربردهای نانوپودرها

نانوپودرها را نيز مانند ديگر موادّ نانومتري مي‌توان به دو روش پایين به بالا يا بالا به پايين توليد كرد ... نانوپودرها به چه کاری می آیند؟

ادامه مطلب ...

چرا نانو پودرها

از این به بعد هر وقت مامان پودر قند خواست، میدانید باید چی کار کنید!

ادامه مطلب ...

نانو پودرها

قند که خوردید؟! شکر چی ؟! کدوم یک راحت تر حل مشوند؟! حال اگر پودری داشته باشیم که ابعاد آن در مقابل ابعاد یک دانه شکر مثل ابعاد یک دانه شکر در مقابل یک حبه قند باشد چه خواهد شد؟!

ادامه مطلب ...

بازي با نانو لوله‌هاي کربني

احتمالاً مقاله‌ي «نانولوله‌هاي کربني» را خوانده‌ايد؛ شايد هم نانولوله‌هاي کاغذي را ساخته باشيد. در اين فعاليت يک برنامه کاربردی برای شما اجرا می شود که می توانيد با آن نانولوله‌های مختلف را بسازيد و با آنها بازی کنيد.

ادامه مطلب ...



نويسنده: سیما | تاریخ: یکشنبه بیست و هفتم آبان 1386 | بازديدها: |

حسگرهاو نانوحسگرها
حسگر چیست؟
حسگریک وسیله ی الکتریکی است که تغییرات فیزیکی یا شیمیایی را اندازه گیری می کند وآنها را به سیگنالهای الکتریکی تبدیل می نماید. حسگرها درواقع ابزار ارتباط ربات با دنیای خارج وکسب اطلاعات محیطی ونیز داخلی می باشند. ویا به طور کلی ابزارهایی هستند که تحت شرایط خاص ازخود واکنشهای پیش بینی شده ومورد انتظار نشان می دهند. شاید بتوان دماسنج را جزء اولین حسگرهایی دانست که بشرساخت .

ساختار کلی یک حسگر:
درطراحی یک حسگر دانشمندان علوم مختلف مانند بیوشیمی، بیولوژی، الکترونیک، شاخه های مختلف شیمی و فیزیک حضوردارند. قسمت اصلی یک حسگرشیمیایی یا زیستی عنصرحسگر آن می باشد. عنصرحسگر در تماس با یک آشکارساز است. این عنصرمسئول شناسایی و پیوند شدن با گونه ی مورد نظر در یک نمونه ی پیچیده است. سپس آشکارساز سیگنالهای شیمیایی را که در نتیجه ی پیوند شدن عنصرحسگر با گونه ی موردنظر تولید شده است را به یک سیگنال خروجی قابل اندازه گیری تبدیل می کند. حسگرهای زیستی بر اجزای بیولوژیکی نظیرآنتی بادی ها تکیه دارند. آنزیمها ، گیرنده ها یا کل سلولها می توانند به عنوان عنصر حسگرمورد استفاده قرار گیرند.

خصوصیات حسگرها:
یک حسگرایده آل باید خصوصیات زیررا داشته باشد :
1 . سیگنال خروجی باید متناسب با نوع و میزان گونه ی هدف باشد.
2. بسیار اختصاصی نسبت به گونه مورد نظر عمل کند.
3 . قدرت تفکیک و گزینش پذیری بالایی داشته باشد.
4. تکرارپذیری و صحت بالایی داشته باشد.
5. سرعت پاسخ دهی بالایی داشته باشد ( درحد میلی ثانیه ).
6. عدم پاسخ دهی به عوامل مزاحم محیطی مانند دما ، قدرت یونی محیط و …

نانوحسگرها:
با پیشرفت علم در دنیا و پیدایش تجهیزات الکترونیکی و تحولات عظیمی که در چند دهه ی اخیر و درخلال قرن بیستم به وقوع پیوست نیاز به ساخت حسگرهای دقیق تر،کوچکتر و دارای قابلیتهای بیشتر احساس شد. امروزه از حسگرهایی با حساسیت بالا استفاده می شود به طوریکه در برابر مقادیر ناچیزی از گاز، گرما و یا تشعشع حساس اند. بالا بردن درجه ی حساسیت، بهره و دقت این حسگرها به کشف مواد و ابزارهای جدید نیاز دارد. نانو حسگرها، حسگرهایی در ابعاد نانومتری هستند که به خاطرکوچکی و نانومتری بودن ابعادشان از دقت و واکنش پذیری بسیار بالایی برخوردارند به طوری که حتی نسبت به حضور چند اتم از یک گاز هم عکس‌العمل نشان می دهند.

انواع نانو حسگرها:
نانوحسگرها براساس نوع ساختارشان به سه دسته ی نقاط کوانتومی ، نانولوله های کربنی و نانوابزارها تقسیم بندی می شوند:
1. استفاده از نقاط کوانتومی درتولید نانو حسگرها:
نقاط کوانتومی به عنوان بلورهای نیمه هادی کوچک تعریف می شوند. با کنترل ابعاد نقاط کوانتومی، میدان الکترومغناطیسی نور را دررنگها و طول موجهای مختلف، منتشرمی کند. به عنوان مثال، نقاط کوانتومی از جنس آرسنیدکادمیوم با ابعاد 3 نانومتر نور سبز منتشر می کند؛ درحالی که ذراتی به بزرگی 5/5 نانومتر از همان ماده نور قرمز منتشرمی کند. به دلیل قابلیت تولید نور در طول موجهای خاص نقاط کوانتومی ، این بلورهای ریز در ادوات نوری به کارمی روند. دراین عرصه از نقاط کوانتومی در ساخت آشکارسازهای مادون قرمز، دیودهای انتشار دهنده ی نورمی توان استفاده نمود. آشکارسازهای مادون قرمز از اهمیت فوق العاده ای برخوردارند. مشکل اصلی این آشکارسازها مسئله ی خنک سازی آنهاست. برای خنک سازی این آشکارسازها از اکسیژن مایع وخنک سازی الکترونیکی استفاده می شود. این آشکارسازها برای عملکرد صحیح باید دردماهای بسیار پائین، نزدیک به 80 درجه کلوین کارکنند، بنابراین قابل استفاده در دمای اتاق نیستند، درصورتی که از آشکارسازهای ساخته شده با استفاده از نقاط کوانتومی می توان به راحتی در دمای اتاق استفاده کرد.

2. استفاده ازنانولوله ها درتولید نانوحسگرها:
نانو لوله های کربنی تک دیواره و چند دیواره به علت داشتن خواص مکانیکی و الکترونیکی منحصر به فردشان کاربردهای متنوعی پیدا کردند که از جمله می توان به استفاده از آنها به عنوان حسگرهایی با دقت بسیار بالا برای تشخیص مواد در غلظتهای بسیار پائین و با سرعت بالا اشاره کرد.

به طورکلی کاربرد نانو لوله ها در حسگرها را می توان به دو دسته تقسیم کرد:
الف ) نانولوله های کربنی به عنوان حسگرهای شیمیایی:
این حسگرها می توانند دردمای اتاق غلظتهای بسیارکوچکی از مولکولهای گازی با حساسیت بسیاربالا را آشکارسازی کنند. حسگرهای شیمیایی شامل مجموعه ای از نانولوله های تک دیواره هستند و میتوانند مواد شیمیایی مانند دی اکسید نیتروژن ( NO2 ) وآمونیاک ( NH3 ) را آشکارکنند. هدایت الکتریکی یک نانولوله نیمه هادی تک دیواره که درمجاورت ppm200 از NO2 قرارداده می شود، می تواند در مدت چند ثانیه تا سه برابر افزایش یابد و به ازای اضافه کردن فقط 2% NH3 هدایت دو برابر خواهد شد. حسگرهای تهیه شده ازنانولوله های تک دیواره دارای حساسیت بالایی بوده ودردمای اتاق هم زمان واکنش سریعی دارند. این خصوصیات نتایج مهمی درکاربردهای تشخیصی دارند.
ب) نانولوله های کربنی به عنوان حسگرهای مکانیکی:
هنگامی که یک نانولوله توسط جسمی به سمت بالا یا پائین حرکت می کند، هدایت الکتریکی آن تغییر می یابد. این تغییر در هدایت الکتریکی، با تغییر شکل مکانیکی نانولوله کاملا ً متناسب است. این اندازه گیری به وضوح امکان استفاده از نانولوله ها را به عنوان حسگرهای مکانیکی نشان می دهد. یا می توان با استفاده از مواد واسط مانند پلیمرها در فاصله ی میان نانولوله های کربنی وسیستم، نانولوله های کربنی را برای ساخت بیوحسگرها توسعه داد. شبیه سازی های دینامیکی نشان می دهد که برخی پلیمرها مانند پلی اتیلن می توانند به صورت شیمیایی با نانولوله کربنی پیوند یابند. همچنین مولکول بنزن نیز می تواند به وسیله ی پیوندهای واندروالس روی نانولوله ی کربنی جذب شود. این تحقیقات کاربردهای بسیار متنوع و وسیع نانولوله ها ی کربنی را نشان می دهد. تحقیق دراین زمینه هنوزدرحال توسعه وپیشرفت است ومطمئنا ً درآینده ای نه چندان دور شاهد به کارگیری آنها درابزارها و صنایع مختلف خواهیم بود.

3. استفاده ازنانو ابزارها درتولید نانوحسگرها:
با استفاده از این حسگرها شناسایی مقادیر بسیار کم آلودگی شیمیایی یا ویروس و باکتری در سامانه ی کشاورزی وغذایی ممکن است. تحقیقات درزمینه ی نانوابزارها جزء پژوهشهای علمی به روز دنیاست.

 نانو حسگرها و کنترل آلودگی هوا:
یکی از نیازهای مهم و اساسی در ارتباط با کنترل آلودگی محیط زیست، پایش مستمرآلودگی هواست. با استفاده از نانوحسگرها پیشرفت مؤثری در زمینه ی کنترل آلودگی هوا صورت گرفته است. یکی از این راهکارها اختراع غبارهای هوشمند می باشد. غبارهای هوشمند مجموعه ای از حسگرهای پیشرفته به صورت نانو رایانه های بسیارسبک هستند که به راحتی ساعتها درهوا معلق باقی می مانند. این ذرات بسیار ریز از سیلیکون ساخته می شوند و می توانند ازطریق بی سیم موجود درخود اطلاعات موجود در خود را به یک پایگاه مرکزی منتقل کنند. سرعت این انتقال حدود یک کیلوبایت در ثانیه است. هم چنین حسگرهایی از جنس نانولوله های تک لایه ساخته شده اند که می توانند مولکولهای گازهای سمی را جذب کنند و همچنین آنها قادر به شناسایی تعداد معدودی از گازهای مهلک موجود درمحیط هستند. محققان معتقدند این نانوحسگرها برای شناسایی گازهای بیوشیمیایی جنگی و آلاینده های هوا کاربرد خواهند داشت.



نويسنده: سیما | تاریخ: یکشنبه بیست و هفتم آبان 1386 | بازديدها: |

نانولوله‌هاي کربني
استانداردسازي نانولوله‌هاي کربني

خلاصه
منظور از استاندارد، يکاها و مقياس هاي اندازه گيري است. اين مفهوم مي‌تواند به معناي يکاهاي اندازه‌گيري مانند متر، کيلوگرم، ثانيه و نظاير آن باشد و يا مقياس‌هاي فيزيکي از قبيل ميلة يك‌متري، وزنة يک کيلوگرمي و امثال آن را در برگيرد. در مفهوم دوم، استاندارد کتابچه يا مجموعة مکتوبي است شامل مقررات و اصولي براي تنظيم امور فني، صنعتي، علمي و تجاري. بخشي از سهم استانداردسازي فناوري‌نانو به استانداردسازي نانومواد که نانولوله‌هاي کربني بخشي از اين گسترة وسيع ‏هستند مربوط مي‌شود. ‏در حال حاضر در دنيا فعاليت بسيار گسترده‌اي روي استانداردسازي فناوري‌نانو در حال انجام است. اين متن به گوشه‌اي از فعاليت ‏هاي کميته‌هاي استانداردسازي و راهبردهاي پيشنهادي و برنامه‌هاي مختلف بين‌المللي براي استانداردسازي فناوري‌نانو ‏ اشاره ميكند

 

مقدمه
به طور کلي واژه استاندارد در دو مفهوم عمده به‌کار برده مي شود در مفهوم اول منظور از استاندارد يکاها و مقياس هاي اندازه گيري است. اين مفهوم مي‌تواند به معناي يکاهاي اندازه‌گيري مانند متر کيلوگرم ثانيه و نظاير آن باشد و يا مقياس‌هاي فيزيکي از قبيل ميله يك‌متري وزنه يک کيلوگرمي و امثال آن را در برگيرد. در مفهوم دوم استاندارد کتابچه يا مجموعه مکتوبي است شامل مقررات و اصولي براي تنظيم امور فني صنعتي علمي و تجاري. با توجه به برنامه 13..............



نويسنده: سیما | تاریخ: یکشنبه بیست و هفتم آبان 1386 | بازديدها: | | ادامه مطلب

فناوری نانو از آغاز تاکنون
فناوری نانو از آغاز تاکنون

علم نانو و علوم مرتبط با آن جدید نیستند چرا که صدها سال است که شیمیدانان از تکنيک‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌هايي علم نانو در کار خود استفاده می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌کنند که بی‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌شباهت به تنکنيک‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های امروزی نانو نيست. پنجره های رنگارنگ کلیساهای قرون وسطی، شمشیرهای یافت شده در حفاری های سرزمین های مسلمان همگی گویای این مطلب هستند که بشر مدت هاست که از برخی شگردهای این فناوری در بهینه کردن فرایندها و ساخت باکیفیت تر اشیاء بهره می برده است اما تنها به دلیل پیشرفت کم فناوری و نبود امکانات امروزی مانند میکروسکوپ نیروی اتمی، میکروسکوپ تونلی پیمایشی و غیره نتوانسته حوزه مشخصی برای این فناوری تعیین کند.

اولین بار ریچارد فیمن در سال 1959 طی سخنرانی خود با بیان امکان به راه اندازی فرایندی برای دستکاری اتمها و مولکولها با استفاده از ابزارهای دقیق سبب شده تا افکار به سمت توسعه چنین امکانی متمایل شوند. در سال 1974، پروفسور نوریو تانیگوشی، مدرس دانشگاه علوم توکیو، نخستین بار واژه "فناوری نانو" را بکار گرفت. او در مقاله ای با نام "مفهوم اساسی فناوری نانو" اشاره می کند که فناوری نانو اساسا مجموعه ای از فرایندهای تفکیک، ادغام و تشکیل مواد در حد یک اتم یا یک مولکول است. در دهه 1980 ایده یاین تعریف به طور وسیع تر توسط دکتر درکسلر (نویسنده کتاب های موتور خلقت) مورد بررسی قرار گرفت.
فناوری نانو و نانوعلوم در اوایل دهه 1980 با تولد علم کلاستر و اختراع میکروسکوپ تونلی پیمایشی آغاز به کار کرد. این توسعه سبب کشف فلورین در سال 1986 و نانولوله های کربنی در مدت چند سال بعد شد.
تحول دیگر این فناوری مربوط به ساخت نانوکریستالهای نیمه هادی بود که منجر به افزایش شدید تعداد نانوذرات اکسید فلزی نقاط کوانتوم گردید. میکروسکوپ نیروی اتمی 5 سال بعد از میکروسکوپ تونلی پیمایشی اختراع شد تا با کمک آن بتوان اتمها را بررسی کرد.
فناوری نانو یک زمینه بین رشته ای است که در محدوده علوم کاربردی مختلفی نظیر فیزیک، مواد، الکترونیک و غیره وارد شده است. فناوری نانو خود به تنهایی علم نیست بلکه با استفاده از آن می توان به کاربردی کردن علوم مختلف کمک کرد. فناوری نانو به سه صورت تعریف می شود:
1- فناوری نانو محدوده تحقیقات و مطالعه مواد و خصوصیات آنها در محدوده 1- 100 نانومتر را در بر می گیرد.
2- با کمک فناوری نانو ساختارهای نانویی می توان خلق کرد که خصوصیات آنها با ساختارهای ماکروسکوپی همان مواد متفاوت است.
3- با کمک فناوری نانو می توان در اتمها از طریق کنترل خصوصیات تغییراتی ایجاد کرد.
زمانی که مواد در مقیاس نانو مطالعه و بررسی می شوند واکنش های و رفتار اتمها در مقایسه با حالتی که مطالعه در سطح مولکولی انجام می شوند کاملا متفاوت است چرا که در این قلمرو خصوصیات فیزیکی مواد تغییر می کند این درست مانند این است که در توپی را در محفظه ای بیندازید و توپی دیگری را از آن محفظه بیرون آورید. تفاوت در قلمرو نانو به اندازه ای است که حتی رنگ، نقطه ذوب، خصوصیات شیمیایی و غیره مواد در خارج از این محدوده کاملا متفاوت است.
در فناوری نانو برای ساخت دو روش در نظر گرفته می شود: روش ساخت پایین به بالا و روش ساخت بالا به پایین. در روش ساخت پایین به بالا، وسایل و مواد از سطح مولکولی بر اساس اصول شیمی مولکولی ساخته می شوند درست مانند یک دیوار که از روی هم گذاشتن آجر به آجر ساخته می شود.
در روش ساخت بالا به پایین، اشیاء نانویی بدون کنترل اتمی در مقادیر بزرگتر ساخته می شوند به این طریق که در ساخت آنها از تجهیزات پیشرفته این فناوری مانند میکروسکوپ اتمی و میکروسکوپ تونلی پیمایشی استفاده می شود تا فرایند دستکاری و ایجاد پدیده ها و خصوصیات جدید در اشیاء نانویی ظهور یابند.
امروزه فناوری نانو در ساخت پلیمرهایی با ساختار مولکولی، طراحی تراشه های کامپیوتری کاربرد دارد. همچنین از این فناوری در ساخت مواد آرایشی، انواع پوشش ها و روکش های محافظتی و لباسهای مقاوم نیز استفاده می شود.



نويسنده: سیما | تاریخ: یکشنبه بیست و هفتم آبان 1386 | بازديدها: |

نانو تکنولوژِی به زبان ساده !
نانو تکنولوژِی به زبان ساده !

در نيم قرن گذشته شاهد حضور حدود پنج فناوري عمده بوديم، كه باعث پيشرفت هاي عظيم اقتصادي در كشورهاي سرمايه گذار و ايجاد فاصله شديد بين كشورهاي جهان شد. متأسفانه در كشور ما بدليل فقدان جرات علمي و عدم تصميم گيري بموقع ، به اين فرصتها پس از گذشت ساليان طلائي آن بها داده مي شد كه البته سودي هم براي ما به ارمغان نمي آورد، همچون فنآوري الكترونيك و كامپيوتر در دو سه دهه گذشته كه امروزه عليرغم توانائي دانشگاهي و داشتن تجهيزات آن، هيچگونه حضور تجاري در بازارهاي چند صد ميلياردي آن نداريم. فناوري نانو جديدترين اين فرصتها ست، كه كشور ما بايد براي حضور يا عدم حضور درآن خيلي سريع تصميم خود را اتخاذ كند.

علم و فناوري نانو ( نانو علم و نانو تكنولوژي) توانائي بدست گرفتن كنترل ماده در ابعاد نانومتري (ملكولي) و بهره برداري از خواص و پديده هاي اين بعد در مواد، ابزارها و سيستم هاي نوين است. اين تعريف ساده خود دربرگيرنده معاني زيادي است. به عنوان مثال فناوري نانو با طبيعت فرا رشته اي خود، در آينده در برگيرنده همه ي فناوريهاي امروزين خواهد بود و به جاي رقابت با فن آوري هاي موجود، مسير رشد آنها را در دست گرفته و آنها را به صورت « يك حرف از علم» يكپارچه خواهد كرد.

ميليونها سال است كه در طبيعت ساختارهاي بسيار پيچيده با ظرافت نانومتري ( ملكولي ) - مثل يك درخت يا يك ميكروب - ساخته مي شود. علم بشري اينك در آستانه چنگ اندازي به اين عرصه است، تا ساختارهائي بي نظير بسازد كه در طبيعت نيز يافت نمي شوند. فناوري نانو كاربردهاي را به عرصه ظهور مي رساند كه بشر از انجام آن به كلي عاجز بوده است و پيامدهائي را در جامعه برجا مي گذارد كه بشر تصور آنها را هم نكرده است. به عنوان مثال:

o ساخت مواد بسيار سبك و محكم براي مصارف مرسوم يا نو

o ورشكستگي صنايع قديمي همچون فولاد با ورود تجاري مواد نو

o كاهش يافتن شديد تقاضا براي سوخت هاي فسيلي

o همه گير شدن ابر كامپيوترهاي بسيار قوي، كوچك و كم مصرف

o سلاحهاي سبك تر، كوچكتر، هوشمند تر، دوربردتر، ارزانتر و نامرئي تر براي رادار

برخي از رويدادهاي مهم تاريخي در شکل گيري فناوري و علوم نانو

تاريخ

رويدادهاي مهم در زمينه فناوري نانو

1857

مايکل فارادي محلول کلوئيدي طلا را کشف کرد

1905

تشريح رفتار محلول‌هاي کلوئيدي توسط آلبرت انيشتين

1932

ايجاد لايه‌هاي اتمي به ضخامت يک مولکول توسط لنگموير (Langmuir)

1959

فاينمن ايده " فضاي زياد در سطوح پايين " را براي کار با مواد در مقياس نانو مطرح کرد

1974

براي اولين بار واژه فناوري نانو توسط نوريو تانيگوچي بر زبانها جاري شد

1981

IBM دستگاهي اختراع کرد که به کمک آن مي‌توان اتم‌ها را تک تک جا‌به‌جا کرد.

1985

کشف ساختار جديدي از کربن C60

1990

شرکت IBM توانايي کنترل نحوه قرارگيري اتم‌ها را نمايش گذاشت

1991

کشف نانو لوله‌هاي کربني

1993

توليد اولين نقاط کوانتومي با کيفيت بالا

1997

ساخت اولين نانو ترانزيستور

2000

ساخت اولين موتور DNA

2001

ساخت يک مدل آزمايشگاهي سلول سوخت با استفاده از نانو لوله

2002

شلوارهاي ضدلك به بازار آمد

2003

توليد نمونه‌هاي آزمايشگاهي نانوسلول‌هاي خورشيدي

2004

تحقيق و توسعه براي پيشرفت در عرصه فناوري‌نانو ادامه دارد



نويسنده: سیما | تاریخ: یکشنبه بیست و هفتم آبان 1386 | بازديدها: |

رشد نانولوله‌هاي کربني به روش پوشش‌دهي

رشد نانولوله‌هاي کربني به روش پوشش‌دهي

 

نانولوله‌هاي کربني با استفاده از اثر كاتاليست نيکل بر سيليسيوم، به روش پوشش‌دهي با بخار شيميايي- حرارتي با استفاده از گاز متان در فشار اتمسفر سنتز شده‌اند. لايه نيکل به روش کندوپاش يوني بر روي نمونه سيليسيومي نشانده شده است. در اين كار پژوهشي اثر سطح اکسيد سيليسيوم بر توده‌سازي و شکل‌گيري ذرات مجرّد نيکل با استفاده از ميکروسکوپ الکتروني و طيف‌سنجي رامان مطالعه شده است. نقش لايه اکسيد سيليسيوم بر روي سيليسيوم در تشکيل ذرات مجرّد نيکل و در نتيجه رشد نانولوله‌هاي کربني به کمک ميکروسکوپ الکتروني مشاهده شده است. طيف‌نگاري رامان نيز ساختار گرافيتي نانولوله‌هاي کربني را مشخص کرده است



نويسنده: سیما | تاریخ: یکشنبه بیست و هفتم آبان 1386 | بازديدها: |

نانوحسگرها و انواع آنها
نانوحسگرها و انواع آنها

آيا تا به حال هوا را داخل سرنگي محبوس کرده‌ايد تا آن را تحت فشار قرار دهيد؟
چه اتفاقي مي‌افتد وقتي پيستون سرنگ را فشار مي‌دهيد؟
هوا چگونه متراکم مي‌شود؟ چگونه در يک فضاي کوچکتر جا مي‌گيرد؟
يک تکه اسفنج را مي‌توان در فضاي کوچکتري متراکم کرد. علت تراکم اسفنج اين است که در آن سوراخهاي ريزي وجود دارد، وقتي اسفنج را فشار مي‌دهيم هواي داخل اين سوراخها خارج مي‌شود و ماده جامد اسفنج به هم نزديکتر مي‌گردد. درست مثل زماني که يک تکه اسفنج خيس را فشار مي‌دهيد؛ آب از سوراخهاي اسفنج خارج و اسفنج متراکم مي‌شود. "بويل"، دانشمند انگليسي در سال 1662 ميلادي مقداري جيوه – که فلزي مايع است- را در يک لوله شيشه‌اي پنچ متري ريخت. اين لوله خميده به شکل حرف انگليسي U و يک سمت آن مسدود بود. بويل مشاده کرد که با افزودن جيوه هواي به دام افتاده در سمتي که بسته است، متراکم مي‌شود و فضاي کمتري اشغال مي‌کند. بويل نتيجه گرفت که هوا بايد از ذرات بسيار کوچک، يعني اتمهاي ريز، تشکيل شده باشد. ميان اتم‌ها فضايي است که در آن هيچ چيز نيست. وقتي هوا متراکم مي‌شود، اتم‌ها به هم نزديکتر مي‌شوند. بويل همان سال‌ها در کتابي نوشت: "عنصرها را بايد با آزمايش کشف کرد. شيميدانها بايد بکوشند تا هر چيزي را به مواد ساده‌تر تجزيه کنند، آن ماده يک عنصر است."
دانشمندان بر مبناي اين توصيه بويل، تا اواخر قرن هجدهم حدود 30 عنصر گوناگون کشف کردند و مواد مرکب زيادي را که از اين عناصر ساخته شده بود را بررسي کردند. بسياري از مواد مرکب بررسي شده تا آن زمان از مولکول‌هاي ساده ساخته شده بودند و هر کدام بيش از چند اتم نداشتند. کافي بود فهرستي از انواع گوناگون اتمها تهيه شده و گفته شود که در هر ماده مرکب از هر نوع اتم چند عدد وجود دارد. در سال 1824 ميلادي (1203 شمسي) "يوستون ليبينگ" و "فردريخ وهلر"، شيميدان آلماني درباره دوماده مرکب متفاوت تحقيق مي‌کردند. هريک از آنها براي ماده مرکب خود فرمولي بدست آورد و نشان داد که در آن چه عناصري و از هر عنصر چند اتم وجود دارد. وقتي آنها نتايج کار خود را اعلام کردند معلوم شد که هر دو ماده داراي فرمول يکساني هستند. با اينکه اين دو ماده با هم متفاوت بودند و از هر جهت خواص گوناگوني داشتند، مولکولهاي آنها از عناصر يکسان تشکيل شده و حتي عده اتمهاي هر عنصر در هر دو ماده يکسان بود. به اين ترتيب مشخص شد که تنها جمع کردنِ عده اتمهاي موجود در يک مولکول کافي نيست. و اين اتمها بايد آرايش ويژه‌‌‌اي داشته باشند. بنابراين، آرايش متفاوت سبب تفاوتِ مولکولها مي‌شود و خواص مواد با هم فرق خواهند داشت.
با توجه به اينکه هم مولکولها و هم اتمها به قدري کوچک هستند که ديده نمي‌شوند، شيميدانان چگونه مي توانند نوع آرايش اتم‌ها را در مولکولها بيابند؟
نخستين گام را در اين راه، "ادوارد فرانکلندِ" انگليسي برداشت. او مولکول‌هاي آلي را با برخي از فلزات ترکيب کرد و دريافت که اتمِ يک نوع فلزِ، هميشه با تعداد مشخصي از مولکول‌هاي آلي ترکيب مي‌شود. او نتيجه گرفت که هر اتم توانايي و ظرفيت خاصي براي ترکيب با عناصر ديگر دارد. او اسم اين خصلت را "والانس" گذاشت. "والانس" کلمه‌اي لاتين به معناي "ظرفيت" يا "توانايي" است. براي مثال وقتي مي‌گوييم:"ظرفيت هيدروژن «يک» است"، يعني اتم هيدروژن تنها با يک اتم ديگر مي‌تواند ترکيب شود. ظرفيت اکسيژن «دو»، نيتروژن «سه» و کربن «چهار» است.
اسکات کوپرِ اسکاتلندي، نيز در 1858 ميلادي نظريه "پيوندهاي شيميايي" را مطرح کرد. او معتقد بود که اتمها با "قلاب" يا "پيوند" به يکديگر متصل مي‌شوند و مولکولهاي مختلف را تشکيل مي‌دهند. طبق نظريه او، هر اتم به اندازه "ظرفيت" يا "والانس" خود مي‌تواند با اتمهاي ديگر پيوند بدهد. کوپر همچنين پيشنهاد کرد که اتم‌ها را با توجه به ظرفيتشان و تعداد پيوندهايي که مي‌توانند با ساير اتمها داشته باشند، به صورت ذيل نمايش دهند:

به اين ترتيب مي‌توانيم مولکول‌ها را با رسم پيوندهاي ميان اتم‌ها، به شکل زير نشان بدهيم:

استفاده از روش فوق براي نشان دادن ساختمان مولکول‌هاي کوچک و غير آلي، به راحتي مقدور بود، اما در مورد مولکول‌هاي بزرگتر و مواد مرکب آلي، مشکلاتي وجود داشت که گاه باعث گمراهي مي‌شد. از اينرو "ککوله" تلاش کرد تا مشکل ظرفيت را در موردِ مواد مرکب آلي برطرف کند. "فردريش آگوست ککوله" با توجه به اين مسأله که هر اتم کربن ظرفيت اتصال به چهار اتم ديگر را دارد، توانست مسايل مربوط به تعداد زيادي از مولکول‌ها -که ساختمان آنها تا آن زمان معمّا به نظر مي‌رسيد- را حل کند.
امروزه نيز از همين مدل براي نشان دادن مولکولها و همچنين توضيح خواص آنها استفاده مي‌شود.

اما شيمي‌دانان ها چگونه مي‌توانند بين ساختار مولکول و خواص آن ارتباط برقرار کنند؟
مواد مختلف بسته به اين‌که از چه عناصر تشکيل شده‌اند و داراي چه آرايشي هستند، خواص مختلفي دارند. براي مثال موادي که خاصيت اسيدي از خود نشان مي‌دهند در ساختار مولکولي خود اتم هيدروژني دارند که به اکسيژن متصل است و آن اتم اکسيژن هم با يک عنصر نافلز مانند گوگرد، فسفر و... پيوند دارد. حال اگر به جاي اتم نافلز، يک اتم فلز مانند سديم، کلسيم يا ... قرار گيرد، ترکيب به جاي "خصلت اسيدي"، "خاصيت قليايي" خواهد داشت.
در داروها و مولکول‌هاي بزرگ، خواص ترکيب به عوامل متعددي بستگي دارد. در نانو فناوري که هدف ساختن مولکولي جديد با رفتاري خواص است، يک دانشمند شيمي مولکولي با استفاده از تخصص خود، آرايشي از اتم‌ها را پيشنهاد مي‌کند که خواصيت مورد نظر ما را داشته باشد. از سوي ديگر بايد بدانيم مولکولها صرفاً آنچه ما روي کاغذ رسم مي‌کنيم نيستند. مولکول‌ها داراي بعد هستند و فضا اشغال مي‌کنند.
يک مولکول در فضا آرايشهاي مختلفي را مي‌تواند اختيار کند. درحال حاضر با استفاده از يک سري فنون خاص و به کمک کامپيوتر مي‌توان آرايش‌هاي مختلف را پيش‌بيني کرده و چگونگي قرار گرفتن اتمها را در کنار يکديگر را بررسي کرد. همچنين مي توان حدس زد که هر آرايش مولکولي چه خواصي را موجب مي‌شود. اين کار نيز به واسطه اطلاعاتي که يک دانشمند شيمي مولکولي از مطالعه ساختارهاي مختلف مولکولها بدست آورده است، امکان پذير مي‌باشد.
شاخه‌اي از نانوفناوري که با بهره‌گيري از شيمي مولکولي و روشهاي محاسباتي فيزيکي و مکانيک کوانتومي، آرايشهاي متنوع مولکولها را بررسي مي‌کند را نانوفناوري محاسباتي مي‌نامند



نويسنده: سیما | تاریخ: یکشنبه بیست و هفتم آبان 1386 | بازديدها: |

فناوري نانو چيست؟
فناوري نانو چيست؟

فناوري‌نانو واژه‌اي است كلي كه به تمام فناوري‌هاي پيشرفته در عرصه كار با مقياس نانو اطلاق مي‌شود. معمولاً منظور از مقياس نانوابعادي در حدود 1nm تا 100nm مي‌باشد. (1 نانومتر يک ميليارديم متر است).
اولين جرقه فناوري نانو (البته در آن زمان هنوز به اين نام شناخته نشده بود) در سال 1959 زده شد. در اين سال ريچارد فاينمن طي يك سخنراني با عنوان «فضاي زيادي در سطوح پايين وجود دارد» ايده فناوري نانو را مطرح ساخت. وي اين نظريه را ارائه داد كه در آينده‌اي نزديك مي‌توانيم مولكول‌ها و اتم‌ها را به صورت مسقيم دستكاري كنيم.
واژه فناوري نانو اولين بار توسط نوريوتاينگوچي استاد دانشگاه علوم توكيو در سال 1974 بر زبانها جاري شد. او اين واژه را براي توصيف ساخت مواد (وسايل) دقيقي كه تلورانس ابعادي آنها در حد نانومتر مي‌باشد، به كار برد. در سال 1986 اين واژه توسط كي اريك دركسلر در کتابي تحت عنوان : «موتور آفرينش: آغاز دوران فناوري‌نانو»بازآفريني و تعريف مجدد شد. وي اين واژه را به شكل عميق‌تري در رساله دكتراي خود مورد بررسي قرار داده و بعدها آنرا در کتابي تحت عنوان «نانوسيستم‌ها ماشين‌هاي مولكولي چگونگي ساخت و محاسبات آنها» توسعه داد.



نويسنده: سیما | تاریخ: یکشنبه بیست و هفتم آبان 1386 | بازديدها: |

تحقيقي جديد در بررسي ارتعاشات نانولوله‌ها
تحقيقي جديد در بررسي ارتعاشات نانولوله‌ها

 

ساخت ترانزيستورهاي بهتر مستلزم درک بيشتر چگونگي تأثير محيط بر اين بارهاي الکتريکي موضعي است؛ بنابراين وجود روشي براي اندازه‌گيري تغيير چگالي بارهاي موضعي در اين نانولوله‌ها ضروري مي‌باشد؛ يعني همان چيزي كه محققان آي بي ام آن را به دست آورده‌اند.

گزارش اين تحقيق در شماره چهاردهم اکتبر 2007 نشريه Nature Nanotechnology به چاپ رسيده‌است. اين محققان با در نظر گرفتن رنگ نوري كه از اين نانولوله‌ها پراكنده شده،‌ تغييرات کوچک آنکه متناظر با تغيير چگالي الکترون در اين نانولوله‌هاست را اندازه‌گيري نمودند.

مزيت اين روش آن است که مي‌توان برهم‌کنش بين حرکت اتم‌ها و الکترون‌ها، و تغييرات چگالي الکترون‌ها را به‌صورت تغييرات فرکانس حرکت ارتعاشي اتم‌هاي نانولوله مشاهده كرد.

در مارس 2006 اين محققان توانستند اولين مدار مجتمع کامل الکترونيکي را حول يک تک‌مولکول نانولوله کربني ايجاد نمايند. چالشي که تاکنون دانشمندان با آن مواجه بودند قابليت تکثيرپذيري اين ترانزيستورهاي نانولوله‌اي بود كه داراي عملکرد برتري هستند. با توجه به حساسيت نانولوله‌هاي کربني به شرايط محيطي، مي‌توان خواص آنها را به کمک مواد خارجي تغيير داد كه به اين ترتيب جريان الکتريکي و در نتيجه عملکرد آنها تحت تأثير قرار مي‌گيرد.

در کنار الکترون‌ها مي‌توان از فوتون‌ها براي انتقال سيگنال‌هاي الکتريکي و انجام محاسبات رايانه‌اي استفاده نمود؛ اما گرماي حاصل از برهم‌کنش الکترون – فونون مانع از حرکت جريان الکتريکي داخل تراشه‌هاي رايانه‌اي مي‌شود.

محققان با درک چگونگي اين برهم‌کنش‌هاي موضعي به روش بهتري براي به‌کارگيري قابليت آنها براي استفاده در مدارها و نيمه‌رساناها‌ي داخل تراشه‌هاي رايانه‌اي دست يافته‌اند و هم‌اکنون براي ساخت مدارهاي منطقي نانولوله‌اي تلاش مي‌کنند. هم‌اكنون دانشمندان با استفاده از اين روش توانسته‌اند رفتار الکترونيکي موضعي تک‌تک نانولوله‌هاي کربني را مورد مشاهده و بررسي قرار دهند. 
 

منابع
http://www.physorg.com/news111683757.html

 



نويسنده: سیما | تاریخ: یکشنبه بیست و هفتم آبان 1386 | بازديدها: |

استفاده از نانوكامپوزيتهاي پليمري براي دارورساني
استفاده از نانوكامپوزيتهاي پليمري براي دارورساني

پليمرها هم‌اكنون بطور وسيعي در امور مربوط به پزشكي همچون ساخت بافتها و اعضاء مصنوعي كاربرد دارند. بسياري از پليمرها زيست‌سازگار و زيست‌تخريب‌پذير مي‌باشند لذا از آنها مي‌توان در ساخت حاملهاي دارويي جهت كنترل سرعت رهاسازي داروها استفاده كرد. يكي از اين پليمرها پلي‌لاكتيك اسيد (PLA) است.

هم‌اكنون از نانوذرات هم به دليل اندازه كوچكشان براي كنترل دارورساني استفاده مي‌شود. اين بدان معني است كه آنها قادرند از بسياري از سدهاي مويرگي عبور كرده و وارد سلولها شوند و در يك محل مشخص تجمع يابند.

در مطالعه‌اي كه توسط محققان دانشگاه Southeast چين صورت گرفته است نانوكامپوزيت پليمري از تركيب PLA و نانوذرات دي‌اكسيد تيتانيوم ساخته شد. اين كامپوزيت جديد براحتي امكان تجمع داروي ضدسرطان دائونوربيسين در سلولهاي K562 مربوط به لوسمي را فراهم مي‌سازد و بنظر مي‌رسد كه اين كامپوزيت جديد حامل مناسبي جهت انتقال داروها باشد.

اين محققان متوجه شدند كه جذب دائونوربيسين بر روي نانوكامپوزيت به مراتب بيشتر از PLA و يا دي‌اكسيد تيتانيوم به تنهايي است و بنظر مي‌رسد كه از آن براي انجام شيمي‌درماني‌هاي موثر مي‌توان استفاده كرد.

آنها كار ساخت نانوفيبرهاي PLA را با روشهاي الكترواسپينينگ انجام دادند. در مرحله بعد نانوكامپوزيت PLA به روش مخلوط كردن دي‌اكسيد تيتانيوم و سوسپانسيون PLA تهيه گرديد.

محققان به كمك روش ميكروسكوپ نيروي اتمي (AFM) مشاهده كردند كه داروي دائونوربيسين بصورت خودآرايي شده و يا فشرده درون مخلوط قرار گرفته است.

به گفته يكي از محققان، نانوكامپوزيت‌ها بسيار زيست‌سازگار بوده و همين مزيت آنها بر ساير سيستمهايي است كه مواد سمي همچون نانوذرات فلزات سنگين دارا مي‌باشند. آنها داراي سطوح گسترده‌اي نيز مي‌باشند كه باعث افزايش ميزان ذخيره داروي آنها شده و اينگونه كارايي دارو افزايش مي‌دهند.

بر اساس نظريه محققان، اگرچه در اين مطالعه داروي دائونوربيسين مورد استفاده قرار گرفته است با اين حال بنظر مي‌رسد از تعداد بسيار زيادي از داروهاي ديگر كه داراي بار مثبت مي‌باشند نيز در اين روش مي‌توان استفاده كرد. داروها بر روي سطوح با بار منفي نانوكامپوزيتها در محلولهاي خنثي از طريق واكنشهاي الكترواستاتيك و پيوندهاي غيركوالانت تجمع مي‌يابند.

آخرين مرحله از آزمايشات اين دانشمندان، انجام مطالعات درون‌تني جهت ارزيابي اثر اين فرآورده جديد در سيستم پيچيده‌تري همچون بدن موش مي‌باشد. نتايج اين مطالعه در مجله Biomedical Materials منتشر شده است



نويسنده: سیما | تاریخ: یکشنبه بیست و هفتم آبان 1386 | بازديدها: |

استفاده از فناوري نانو براي جذب فلزات سنگين از پساب‌ها
استفاده از فناوري نانو براي جذب فلزات سنگين از پساب‌ها

 

حضور مقادير زيادي از فلزات سمي همانند جيوه، سرب، کادميوم، روي و فلزات ديگر در محيط زيست، خطرات جدي سلامتي براي انسان به همراه دارد و اين خطرات جوامع علميرا تحت فشار قرار مي‌دهد تا روش‌هاي اقتصادي و موثر جديدي براي شناسايي و حذف آلاينده‌هاي سمي توسعه دهند.
در اثر ترکيب نمودن تحقيقات انجام شده در زمينه تصفيه پساب‌ها و علوم مواد نوع جديدي از نانومواد با نام سيليس نانوساختاري توسعه يافته است که ويژگي‌هاي مورد نياز براي اين کاربردها را دار مي‌باشد.

اين ماده جديد با دارا بودن مساحت سطحي بالا و حفرات معمول، پس از يک فرايند عامل‌دار کردن که نتيجه آن اتصال ليگاندهاي آلي مختلف به سطح آن مي‌باشد، اين قابليت را پيدا مي‌کند تا فلزات سنگين را از پساب‌ها استخراج کند.اين قابليت همچنين موجب مي‌شود که اين ماده به يک حسگر حساس براي تشخيص اين فلزات سنگين تبديل شود؛ با در نظر گرفتن اينکه سطوح آلودگي مجاز براي آب آشاميدني روز به روز کمتر مي‌شود، سيليس عامل‌دار کاربردهاي ديگري نيز در ساير فرايندهاي تصفيه آب پيدا مي‌کند.

طراحي سيليس عامل‌دار نانوساختاري بر مبناي الگوبرداري از واکنشي است که فلزات سنگين با برخي مولکول‌هاي زيستي در سلول زنده دارند. با بررسي اين واکنش‌ها بهترين گروه عاملي که اين فلزات به آنها متصل مي‌شوند، شناسايي مي‌شود و در نتيجه مي‌توان اين گروه‌هاي عاملي را روي سيليس نانوساختاري متصل نمود. به عنوان مثال دانشمندان دريافته‌اند که فلزات سنگين به طور عمده با گروه‌هاي عاملي حاوي اکسيژن، نيتروژن، و گوگرد پيوند برقرار مي‌کنند.

در ادامه همين خط فکري، يک گروه از محققان URJC که مديريت آنها را دکتر ايزابل سيرا بر عهده دارد، توانستند از طريق ايجاد مواد جديدي با استفاده ازانواع مختلفي از سيليس همچون MCM-41 و HMS و تغيير آنها با 5- مرکاپتو-1- متيل تيازول بهبود عمده‌اي در ويژگي‌هاي جذبي سيليس ايجاد نموده و آنها را براي جمع‌آوري سرب و روي آماده کنند.
تحقيقات آنها همچنين نشان داد که اين مواد را قابليت چندين بار جذب و سپس رهاسازي فلزات سنگين را دارند. همچنين مواد جذب‌شده را دوباره مي‌توان بازيافت نموده و از آنها استفاده نمود که اين امر در بحث‌هاي اقتصادي براي صنعت و جامعه از اهميت بالايي برخوردار است.

نتايج اين تحقيق در آخرين شماره Journal of Separation Science و Journal of Colloid Interface Science منتشر شده است.



نويسنده: سیما | تاریخ: یکشنبه بیست و هفتم آبان 1386 | بازديدها: |

بهبود ابررسانايي دي‌بريد منيزيم توسط نانوكربن
بهبود ابررسانايي دي‌بريد منيزيم توسط نانوكربن

دانشمندان آلماني دانسيته جريان بحراني ابررساناي دي‌بريد منيزيم را از طريق اضافه کردن ناخالصي‌هايي از جنس نانوساختارهاي کربن بهبود دادند.

مارکو هرمن و همکارانش در IFW درزدن همچنين توانستند ميدان بحراني بالايي اين ماده را نيز با استفاده از همين روش بهبود بخشند. اين روش شامل استفاده از کربن با اندازه‌ دانه‌هاي ريز (که قبلاً آسياب شده است) و فعاليت زياد همراه با پودر نانوسايز پيش‌ماده MgB2 مي‌باشد که با آسياب انرژي بالا تهيه شده است. اگر قرار باشد ابررساناي دماي پايين در کاربردهاي عملي مورد استفاده قرار بگيرد، بهبود هر دوي اين پارامترها ضروري مي‌باشد.

دي‌بريد منيزيم که براي اولين بار در سال 2001 خاصيت ابررسانايي آن کشف شد، به دليل دماي بحراني بالا (39 درجه کلوين)، هزينه پايين، و ترکيب شيميايي ساده‌اش پتانسيل بالايي براي کاربردهاي فناورانه دارد. با اين حال پايين بودن ميدان بحراني بالا (Hc2) و دانسيته جريان بحراني (Jc) دي‌بريد منيزيم خالص مانع استفاده از آن گرديده است.

در سال‌هاي اخير محققان نشان داده‌اند که مي‌توان خاصيت ابررسانايي دي‌بريد منيزيم را از طريق اضافه کردن ناخالصي‌هاي مختلف کربن از جمله کربيد سيليکون، نانولوله کربني، و خود کربن خالص بهبود بخشيد. حال هرمن و همکارانش نشان داده‌اند که کربن آسياب‌شده با غ=فعاليت بالا نيز ناخالصي مناسبي براي اين منظور مي‌باشد.

اين تيم تحقيقاتي که کار خود را در قالب پروژه اروپايي HIPERMAG انجام داده است، دريافت که اين ناخالصي مي‌تواند Hc2 دي‌بريد منيزيم را براي x=0.221 در MgB2-xCx در 20 درجه کلوين تا T 4/11 افزايش دهد.

بنابرگفته محققان اين پيشرفت به دليل ويژگي‌هاي پخش الکترون باردار فاز MgB2-xCx تشکيل شده مي‌باشد. استفاده از اين ناخالصي‌هاي پودري کربن در نوارهاي دي‌بريد منيزيم تهيه شده توسط فناوري «پودردر لوله» منجر به بالاترين مقدار Jc گزارش شده براي اين سيستم گرديد (10 کيلوآمپر بر سانتي‌متر مربع در T 3/14 و 2/4 کلوين). همچنين ميزان به دست آمده Jc معادل 10 کيلوآمپر بر سانتي‌متر مربع در T 5 و 20 درجه کلوين نشان‌دهنده مزيت استفاده از دي‌بريد منيزيم نسبت به ديگر ابررساناهاي تجاري دماي پايين مي‌باشد.

آندرياس دن اودن و مارک دال هماهنگ‌کننده‌هاي HIPERMAG در مصاحبه با nanotechweb.org بيان داشتند:

« دي‌بريد منيزيم نسبت به NbTi به سرعت در حال تبديل به يک ابررساناي فني تجاري براي ميدان‌هاي مغناطيسي متوسط مي‌باشد. از آنجايي که مقدار Tc بالاتر آن امکان کاهش هزينه‌هاي سيستم و همچنين نگهداري را در کاربردهاي تجاري مهمي همچون MRI يا NMR فراهم مي‌کند، يقيناً شاهد افزايش نقش آن در زمينه مواد نيز خواهيم بود. به علاوه نتايج هيجان‌انگيز همکاران ما در درزدن روشن مي‌کند که چگونه محدوديت‌هاي عملکرد رساناهاي MgB2 هنوز در حال رفع شدن است که اين امر ايجاد پيشرفت‌هاي زيادي را در عرصه‌هايي که ابررساناهاي موجود نقش حاشيه‌اي دارند، موجب مي‌شود».
 



نويسنده: سیما | تاریخ: یکشنبه بیست و هفتم آبان 1386 | بازديدها: |

عناصر پايه در فناوري نانو
عناصر پايه در فناوري نانو تفاوت اصلي فناوري نانو با فناوري‌هاي ديگر در مقياس مواد و ساختارهايي است كه در اين فناوري مورد استفاده قرار مي‌گيرند. البته تنها كوچك بودن اندازه مد نظر نيست؛ بلكه زماني كه اندازه مواد دراين مقياس قرار مي‌گيرد، خصوصيات ذاتي آنها از جمله رنگ، استحكام، مقاومت خوردگي و ... تغيير مي‌يابد. در حقيقت اگر بخواهيم تفاوت اين فناوري را با فناوري‌هاي ديگر به صورت قابل ارزيابي بيان نماييم، مي‌توانيم وجود "عناصر پايه" را به عنوان يك معيار ذكر كنيم. عناصر پايه در حقيقت همان عناصر نانومقياسي هستند كه خواص آنها در حالت نانومقياس با خواص‌شان در مقياس بزرگتر فرق مي‌كند.
اولين و مهمترين عنصر پايه، نانوذره است. منظور از نانوذره، همانگونه که از نام آن مشخص است، ذراتي با ابعاد نانومتري در هر سه بعد مي‌باشد. نانوذرات مي‌توانند از مواد مختلفي تشکيل شوند، مانند نانوذرات فلزي، سراميکي، ... .

 

 

دومين عنصر پايه، نانوكپسول است. همان طوري كه از اسم آن مشخص است، كپسول‌هاي هستند كه قطر نانومتري دارند و مي‌توان مواد مورد نظر را درون آنها قرار داد و كپسوله كرد. سال‌هاست كه نانوكپسول‌ها در طبيعت توليد مي‌شوند؛ مولكول‌هاي موسوم به فسفوليپيدها كه يك سر آنها آبگريز و سر ديگر آنها آبدوست است، وقتي در محيط آبي قرار مي‌گيرند، خود به خود كپسول‌هايي را تشكيل مي‌دهند كه قسمت‌هاي آبگريز مولكول در درون آنها واقع مي‌شود و از تماس با آب محافظت مي‌شود. حالت برعكس نيز قابل تصور است.

عنصر پايه بعدي نانولوله کربني است. اين عنصر پايه در سال 1991 در شركت NEC
كشف شدند و در حقيقت لوله‌هايي از گرافيت مي‌باشند. اگر صفحات گرافيت را پيچيده و به شكل لوله در بياوريم، به نانولوله‌هاي كربني مي‌رسيم. اين نانولوله‌ها داراي اشكال و اندازه‌هاي مختلفي هستند و مي‌توانند تك ديواره يا چند ديواره باشند. اين لوله‌ها خواص بسيار جالبي دارند که منجر به ايجاد کاربردهاي جالب توجهي از آنها مي‌شود.

عناصر پايه گوناگون و متنوع ديگري نيز وجود دارند.که هرکدام دررشته ای مهمتر هستند.ازآن جمله می توان به نانو سیمها،فولرین ها،آئروژلهاو...را نام برد.



نويسنده: سیما | تاریخ: یکشنبه بیست و هفتم آبان 1386 | بازديدها: |

نانوتکنولوژی

نانوتکنولوژی

نانوتکنولوژی تولید کارآمد مواد و دستگاهها و سیستمها با کنترل ماده در مقیاس طولی نانومتر و بهره برداری از خواص و پدیده‌های نو ظهوری است که در مقیاس نانو توسعه یافته‌اند.

 

یک نانومتر چقدر است؟

یک نانومتر یک میلیاردم متر (10-9 m) است. این مقدار حدودا چهار برابر قطر یک اتم است. مکعبی با ابعاد 2.5 نانومتر ممکن است حدود 1000 اتم را شامل شود. کوچکترین آی سیهای امروزی با ابعادی در حدود 250 نانومتر در هر لایه به ارتفاع یک اتم ، حدود یک میلیون اتم را در بردارند. در مقایسه یک جسم نانومتری با اندازه‌ای حدود 10 نانومتر ، هزار برابر کوچکتر از قطر یک موی انسان است.

امکان مهندسی در مقیاس مولکولی برای اولین بار توسط ریچارد فاینمن (R.Feynnman) ، برنده جایزه نوبل فیزیک مطرح شد. فاینمن طی یک سخنرانی در انستیتو تکنولوژی کالیفرنیا در سال 1959 اشاره کرد که اصول و مبانی فیزیک امکان ساخت اتم به اتم چیزها را رد نمی‌کند. وی اظهار داشت که می‌توان با استفاده از ماشینهای کوچک ماشینهایی به مراتب کوچکتر ساخت و سپس این کاهش ابعاد را تا سطح خود اتم ادامه داد.

همین عبارتهای افسانه وار فاینمن راهگشای یکی از جذابترین زمینه‌های نانو تکنولوژی یعنی ساخت روباتهایی در مقیاس نانو شد. در واقع تصور در اختیار داشتن لشکری از نانو ماشینهایی در ابعاد میکروب که هر کدام تحت فرمان یک پردازنده مرکزی هستند، هر دانشمندی را به وجد می‌آورد. در رویای دانشمندانی مثل جی استورس هال (J.Storrs Hall) و اریک درکسلر (E.Drexler) ......

 



نويسنده: سیما | تاریخ: یکشنبه بیست و هفتم آبان 1386 | بازديدها: | | ادامه مطلب

شيوه جديدي براي استخراج مواد آلاينده زيستي از آب
شيوه جديدي براي استخراج مواد آلاينده زيستي از آب ابداع شد


داخلي. علمي. دانشگاه علم و صنعت ايران
يكي از پژوهشگران دانشگاه علم و صنعت ايران براي نخستين بار شيوه جديدي براي استخراج مواد آلاينده زيستي از آب ارائه كرد.

دكتر "يعقوب اسدي قشلاق" عضو هيات علمي دانشكده شيمي دانشگاه علم و صنعت ايران روز يكشنبه در گفت و گو با خبرنگار ايرنا گفت، اين روش كه "ميكرو استخراج مايع پخشي" نام دارد مي‌تواند در آزمايشگاههاي كنترل كيفي مورد استفاده قرار گيرد.
به گفته اسدي در اين آزمايشگاه‌ها نمونه براي آناليز، تشخيص و اندازه‌گيري مورد بررسي قرار مي‌گيرد اما از آنجا كه نمي‌توان نمونه را مستقيما پالايش كرد، بايد زمان نسبتا طولاني را صرف آماده‌سازي نمونه مورد نظر كرد.
مدير گروه شيمي تغذيه دانشگاه علم و صنعت ايران افزود با استفاده از شيوه جديد ارائه شده، اين زمان به دو الي سه دقيقه و در بسياري از موارد به كمتر از يك دقيقه كاهش مي‌يابد.
اين استاد دانشگاه افزود نتايج اين تحقيقات در دو مجله بين‌المللي "‪ "Journal of Chromatogaphy‬و "‪ " Analitica Chemica acta‬به چاپ رسيده است.
وي با اشاره به هزينه بسيار كم استفاده از اين روش افزود ابزار لازم براي اين روش شامل وسايلي مي‌شود كه تمامي آزمايشگاه‌هاي كنترل كيفي در اختيار دارند.
اسدي كه عضو مركز تحقيقات الكتروشيمي تغذيه دانشگاه علم و صنعت نيز هست ابزار ساده، زمان پاسخ دهي كوتاه، قيمت تمام شده بسيار پايين، نمونه مورد نياز بسيار كم را از جمله مزيت‌هاي اين روش اعلام كرد.
وي گفت اگرچه اين شيوه براي بررسي نمونه آب طراحي شده اما مي‌توان از آن براي نمونه‌هاي جامد نيز استفاده كرد.

منبع: خبر گزاری جمهوری اسلامی ایران


نويسنده: سیما | تاریخ: جمعه بیست و پنجم آبان 1386 | بازديدها: |

کروماتوگرافی ستون مویین
کروماتوگرافی ستون مویین (Capillary Column Chramatography)

اطلاعات اولیه

گولای نظریه و موارد استعمال ستون‌های مویین را برای اولین بار ارائه داده به طور نظری ، برای ستونی که دارای یک لوله مویین طویل با جدار داخلی پوشانده شده از لایه نازکی از فاز ساکن است کارایی بسیار بالایی پیش‌بینی می‌شود و این پیش‌بینی در عمل به اثبات رسیده است.

برای انجام کروماتوگرافی ستون مویین ، تغییراتی باید انجام گیرد. این تغییرات شامل روش مخصوصی برای وارد کردن نمونه ، خود ستون مویین و استفاده از یک آشکارساز خیلی حساس با حجم کوچک و پاسخ سریع است.

نمونه در ستون مویین

وقتی که از یک ستون مویین استفاده می‌شود، چون مقدار فاز ساکنی که می‌تواند در دیواره‌های ستون نگه داشته شود، کم است. بنابراین ، برای اندازه‌‌های نمونه باید خیلی کوچک باشد. برای اینکه مقدار نمونه وارد شده به ستون قابل تکرار باشد و در عین حال ، برای کارایی ستون ، به اندازه کافی کم باشد، ساده‌ترین راه ، استفاده از یک وسیله تقسیم کننده جریان است. تقسیم جریان باید خطی باشد. یعنی ، بدون در نظر گرفتن تغییرات دما ، سرعت عبور ،.....


نويسنده: سیما | تاریخ: سه شنبه بیست و دوم آبان 1386 | بازديدها: | | ادامه مطلب

کروماتوگرافی گازی
کروماتوگرافی لایه نازک TLC (Thin Layer Chromatography)

اطلاعات اولیه

کروماتوگرافی با لایه نازک نوعی از کروماتوگرافی جذب سطحی است که در این روش از صفحات با ضخامت نازک استفاده می‌شود و موقعیت اجزای جدا شده روی صفحه مشخص می‌گردد. ذرات روی لایه باید تراکم زیادی داشته باشند و همسان و کوچک باشند. قائم ساکن اغلب از جنس سلولز است که برای جدا سازی مولکول‌های هیدروفیلی مثل هیدرات‌های کربن ، اسیدهای آمینه ، مشتقات اسید نوکلئیک و مواد معدنی استفاده می‌شود.

سیر تحولی و رشد

در سال 1938 ایزومیلو و شرایبده استفاده از یک جاذب کروماتوگرافی به شکل یک لایه نازک تثبیت شده بر روی یک تکیه‌گاه محکم و بی‌اثر را پیشنهاد کرده‌اند و در سال 1951 کیر شنر ، میلر ، و کلر ، ترپن‌ها را بر روی یک «نوار کروماتوگرافی» جدا کردند. این نوار از یک باریکه کوچک شیشه‌ای با جاذب مخلوط با نشاسته یا گچ شکسته‌بندی ، که به عنوان چسباننده عمل می‌کند، پوشیده شده بود. طرز به کار بردن باریکه‌ها مانند روش به کار بردن کاغذ کروماتوگرافی کاغذی بود و در واقع هدف اولیه استفاده از روش لایه نازک به کار بردن روش‌های کروماتوگرافی تقسیمی و کاغذی در یک سیستم جذب سطحی ...


نويسنده: سیما | تاریخ: سه شنبه بیست و دوم آبان 1386 | بازديدها: | | ادامه مطلب

کروماتوگرافی جذب سطحی
کروماتوگرافی جذب سطحی (Adsorption Chromatography) ، نمونه‌ای از کروماتوگرافی مایع – جامد است که در آن عمل جداسازی مواد بعلت متفاوت بودن جذب سطحی اجزای مختلف مخل

ستون کروماتوگرافی جذب سطحی

برای جداسازی مواد یک مخلوط ‏‏‏‎، می‌توان از ستون استفاده کرد. داخل این ستون با جامد فعالی مانند آلومین (فاز ساکن) پر شده است و با حلالی مانند هگزان (فاز متحرک) پوشیده شده است. هرگاه نمونه کوچکی از مخلوط در بالای ستون قرار گیرد ، نواری از ماده جذب شده تشکیل می‌شود، حلال با عبور خود از میان ستون اجزای مخلوط را با خود حمل می‌کند.

جداسازی کامل

سرعت حرکت هر جزء‏ ، به میزان جذب سطحی آن بر روی ماده داخل ستون بستگی دارد. به این ترتیب ، ماده‌ای که کم جذب شده است، سریع‌تر از ماده‌ای که زیاد جذب شده است، حرکت می‌کند. واضح است که اگر اختلاف بین جذب‌های سطحی به حد کافی زیاد باشد، جداسازی مواد کامل انجام خواهد گرفت. اجزایی که قابلیت جذب بالاتری دارند، در قسمت بالای ستون و اجسامی که کمتر جذب می‌شوند در قسمت‌های پایین ستون ، جذب ....




نويسنده: سیما | تاریخ: سه شنبه بیست و دوم آبان 1386 | بازديدها: | | ادامه مطلب

کروماتوگرافی کاغذی
کروماتوگرافی کاغذی (paper chromatoghraphy)

اطلاعات اولیه

انواع جداسازی‌های مختلف و ساده بر روی کاغذ به عنوان پیشروان کروماتوگرافی کاغذی توصیف شده‌اند. این سیستم معمولا به عنوان نمونه بارزی از سیستم تقسیمی در نظر گرفته می‌شود که در آن فاز ساکن آب است و به وسیله جذب سطحی بر روی مولکول‌های سلولز قرار می‌گیرد و مولکول‌های سلولز نیز به نوبه خود به وسیله ساختار الیافی کاغذ در وضعیت‌های ثابت نگه داشته می‌شود. امروزه ، به هر حال ، مشخص شده است که جذب سطحی اجزای فاز متحرک و حل شونده‌ها و اثرات تبادل یون نیز نقش‌هایی را ایفا می‌کنند و کاغذ به هیچ عنوان تنها به صورت تکیه گاه بی اثر نیست.

سیر تحولی رشد

روش پیشنهادی رانگ در سال 1850 و فرآیندی که آن را تجزیه موئینه‌ای می‌نامند، از جمله آنها می‌باشند. چنین روش‌هایی در واقع بیشتر شبیه کروماتوگرافی جذب سطحی ....


نويسنده: سیما | تاریخ: سه شنبه بیست و دوم آبان 1386 | بازديدها: | | ادامه مطلب

کروماتوگرافی تقسیمی

اطلاعات اولیه

در جداسازی مواد بوسیله کروماتوگرافی تقسیمی در ستون ، شیوه کار بسیار شبیه به شیوه کروماتوگرافی جذب سطحی است. اختلاف اصلی دو روش در ماهیت ماده پر شده در ستون است.

اساس کار کروماتوگرافی تقسیمی

سرعت حرکت یک جزء از مخلوط تابع انحلال پذیری آن در فاز ساکن است. به عبارت دیگر ، جدا شدن اجزا بر اساس تقسیم بین دو مایع است. اجسامی که بیشتر حل می‌شوند، کندتر از اجسامی که کمتر حل می‌شوند به طرف پایین ستون حرکت می‌کنند. در جریان عبور از ستون ، اجسام میان دو فاز تقسیم می‌شوند و جداسازی مواد بر اساس اختلاف میان ضرایب تقسیم آنها انجام می‌شوند.

یک مورد خاص

کروماتوگرافی کاغذی مورد خاصی از کروماتوگرافی تقسیمی به شمار می‌رود که در آن صفحات کاغذی جای ستون پر شده را می‌گیرند.

خصوصیات

یکی از خصوصیات اساسی کروماتوگرافی این است که مخلوط اجسام ابتدا به صورت یک نوار در ستون که در نتیجه جذب سطحی یا جذب به وسیله فاز ساکن به وجود می‌آید، ظاهر می‌شود. برای جداسازی مواد اجزای باید عمل دیگر روی نوار انجام گیرد. تجزیه به روش‌های گوناگونی انجام می‌گیرد.

مقایسه با کروماتوگرافی جذب سطحی

می‌توان گفت که روش‌های تقسیمی برای جداسازی ترکیبات شیمیایی نزدیک به هم ، مانند اعضای سری‌های ترکیبات مشابه ، مناسب‌تر است. مزیت اصلی روش تقسیمی این است که نوارهای کروماتوگرافی حاصل ، به علت وجود دنباله ، نسبتا باریک و در نتیجه استفاده از ستون‌ها کارآمدتر است. ظرفیت یک ستون تقسیمی ، در واحد حجم ، غالبا کوچک‌تر از ظرفیت یک ستون جذب سطحی بوده و گاهی این اختلاف خیلی زیاد است.


نويسنده: سیما | تاریخ: سه شنبه بیست و دوم آبان 1386 | بازديدها: |

کروماتوگرافی ژلی

اطلاعات اولیه

در مطالعات جذب سطحی بر روی سیلیکاژل و کربن فعال ، اثرات الک مولکولی با موادی که جرم مولکولی بالایی دارند، مشاهده شده است. جداسازی‌های مبتنی بر الک کردن مولکولی را می‌توان بر روی اجسام بی‌بار در جریان مهاجرت الکترو اسمزی از داخل ژل‌ها انجام داد. این اساس جداسازی‌هایی را که مبتنی بر اندازه‌های نسبی مولکول‌ها هستند، تشکیل می‌دهند و از اصطلاح صاف کردن بوسیله ژل استفاده می‌شود.

سیر تحولی و رشد

در سال 1954 ، "مولد وسینچ" نشان دادند که جداسازی‌ها مبتنی بر الک کردن مولکولی را می‌توان بر روی اجسام بی‌بار از داخل ژل‌ها انجام داد. در سال 1959 "پورات" و "فلودین" ، اصل معینی را ارائه دادند و از اصطلاح ، صاف کردن بوسیله ژل برای شرح روش خودشان در مورد جداسازی مواد مولکول‌هایی با منشاء زیستی در سیستم‌های آبی بوسیله ژل‌های پلی‌ساکارید ....

 

جهت مشاهده همه مطالب  روی ادامه ی مطلب کلیک کنین



نويسنده: سیما | تاریخ: سه شنبه بیست و دوم آبان 1386 | بازديدها: | | ادامه مطلب

کروماتوگرافی

 کروماتوگرافی (chromatoghraphy) ، در زبان یونانی chroma یعنی رنگ و grophein یعنی نوشتن است.

اطلاعات اولیه

پر کاربردترین شیوه جداسازی مواد تجزیه‌ای کروماتوگرافی است که در تمام شاخه‌های علوم کاربردهایی دارد. کرماتوگرافی گروه گوناگون و مهمی از روش‌های جداسازی مواد را شامل می‌شود و امکان می‌دهد تا اجزای سازنده نزدیک به هم مخلوط‌های کمپلکس را جدا ، منزوی و شناسایی کند بسیاری از این جداسازی‌ها به روش‌های دیگر ناممکن است.

سیر تحولی رشد

توصیف کروماتوگرافی

کروماتوگرافی را به دلیل اینکه در برگیرنده سیستمها و تکنیکهای مختلفی است نمی‌توان به طور مشخص تعریف کرد. اغلب جداسازی‌ها بر مبنای کروماتوگرافی بر روی مخلوطهایی از مواد بی‌رنگ از جمله گازها صورت می‌گیرد. کروماتوگرافی متکی بر حرکت نسبی دو فاز است ولی در کروماتوگرافی یکی از فازها بدون حرکت است و فاز ساکن نامیده می‌شود و دیگری را فاز متحرک می‌نامند. اجزای یک مخلوط به وسیله جریانی از یک فاز متحرک از داخل فاز ساکن عبور داده می‌شود. جداسازی‌ها بر اساس اختلاف در سرعت مهاجرت اجزای مختلف نمونه استوارند.

روش‌های کروماتوگرافی

روش‌های کروماتوگرافی را می‌توان ابتدا بر حسب ماهیت فاز متحرک و سپس بر حسب ماهیت فاز ساکن طبقه‌بندی کرد. فاز متحرک ممکن است گاز یا مایع و فاز ساکن ممکن است جامد یا مایع باشد. بدین ترتیب فرآیند کروماتوگرافی به چهار بخش اصلی تقسیم می شود. اگر فاز ساکن جامد باشد کروماتوگرافی را کروماتوگرافی جذب سطحی و اگر فاز ساکن ، مایع باشد کروماتوگرافی را تقسیمی می‌نامند.

انواع کروماتوگرافی

هر یک از چهار نوع اصلی کروماتوگرافی انواع مختلف دارد:


مزیت روشهای کروماتوگرافی

  • با روشهای کروماتوگرافی می‌توان جداسازی‌هایی را که به روش‌های دیگر خیلی مشکل می‌باشند انجام داد. زیرا اختلافات جزئی موجود در رفتار جزئی اجسام در جریان عبور آنها از یک سیستم کروماتوگرافی چندین برابر می‌شود‌. هر قدر این اختلاف بیشتر شود قدرت جداسازی مواد بیشتر و برای انجام جداسازی مواد نیاز کمتری به وجود اختلافات دیگر خواهد بود.


 

  • مزیت کروماتوگرافی نسبت به ستون تقطیر این است که نسبتا آسان می‌توان به آن دست یافت با وجود اینکه ممکن است چندین روز طول بکشد تا یک ستون تقطیر به حداکثر بازده خود برسد ولی یک جداسازی مواد کروماتوگرافی می‌تواند در عرض چند دقیقه یا چند ساعت انجام گیرد.


 

  • یکی از مزایای برجسته روش‌های کروماتوگرافی این است که آنها آرام هستند. به این معنی که احتمال تجزیه مواد جداشونده به وسیله این روش‌ها در مقایسه با سایر روش‌ها کمتر است.


 

  • مزیت دیگر روش‌های کروماتوگرافی در این است که تنها مقدار بسیار کمی از مخلوط برای تجزیه لازم است به این دلیل روش‌های تجزیه‌ای مربوط به جداسازی مواد کروماتوگرافی می‌توانند در مقیاس میکرو و نیمه میکرو انجام گیرند.


 

  • روش‌های کروماتوگرافی ساده سریع و وسایل مورد لزوم آنها ارزان هستند. مخلوط‌های پیچیده را می‌توان نسبتا به آسانی به وسیله این روش‌ها به دست آورد.

انتخاب بهترین روش کروماتوگرافی

انتخاب نوع روش کروماتوگرافی بجز در موارد واضح (مانند کروماتوگرافی گازی در جداسازی مواد گازها) عموما تجربی است. زیرا هنوز هیچ راهی جهت پیش بینی بهترین روش برای جداسازی مواد اجسام مگر در چند مورد ساده وجود ندارد. در ابتدا روش‌های ساده‌تر مانند کروماتوگرافی کاغذی و لایه نازک امتحان می‌شوند. زیرا این روش‌ها در صورتی که مستقیما قادر به جداسازی مواد نباشند نوع سیستم کروماتوگرافی را که جداسازی مواد بوسیله آن باید صورت بگیرد، مشخص می‌کنند آنگاه در صورت لزوم از روش‌های پیچیده‌تر استفاده می‌شود. از فهرست زیر می‌توان به عنوان یک راهنمای تقریبی استفاده کرد‌.

در جداسازی‌های مشکل وقتی که روش‌های ساده فاقد کارایی لازم هستند روش
کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HELC) می تواند جوابگو باشد.

مواد نوع کروماتوگرافی
مواد شیمیایی مشابه کروماتوگرافی تقسیمی
مواد شیمیایی غیر مشابه کروماتوگرافی جذب سطحی
گازها و اجسام فرار کروماتوگرافی گازی
مواد یونی و معدنی

کروماتوگرافی تبادل یونی در ستون
کروماتوگرافی کاغذی یا لایه نازک
الکترفورز ناحیه‌ای
مواد یونی و غیر یونی کروماتوگرافی تبادل یون یا ژلی
مواد زیستی و ترکیباتی با جرم مولکولی نسبی بالا کروماتوگرافی ژلی الکتروفورز



نويسنده: سیما | تاریخ: سه شنبه بیست و دوم آبان 1386 | بازديدها: |

درباره وبسایت

خدایا...
من در کلبه حقیرانه خود چیزی دارم
که تو در عرش کبریایی خود نداری!
من چون تویی دارم و تو چون خود نداری ...

مطالب این وبلاگ در مورد ازمایشگاه شیمی آلی 2و مطالب مرتبط با ان و همچنین شامل گزارش کار آزمایشگاه شیمی آلی 2 - شیمی نفت - شیمی تجزیه - شیمی معدنی - شیمی کوانتوم - شیمی فیزیک - پلیمر- عطر ها - شیمی مواد غذایی - نانو شیمی و .... می باشد .

جهت مشاهده ی همه مطالب بر روی آرشیو لینکستان یا آرشیو مطالب کلیک کنین

موضوعات

لینک دوستان

لینکستان
» قالب وبلاگ
» ترمو شیمی
» الکترولیز
» اکسیداسیون-احیا
» آهن گالوانیزه
» آبکاری با فلزات
» آبکاری
» خوردگی فلزات
» کلوئیــــــدها
» نحوه تولید گاز مایع
» جابر بن حیان
» نظریه اتمی
» شیمی تابش
» شیمی دارویی
» شیمی نساجی
» شیمی آلی فلزی
» الکتروشیمی
» نور شیمی
» شیمی مواد غذایی
» سنتز استیل سالیسیلیک اسید (آسپرین)
» تولید صنعتی چسب
» عطر
» مزایای بیوپلیمر
» پلیمرهای مقاوم حرارتی
» دنیای پلیمر
» پلیمر 2
» پلیمر
» كاربرد فناوري نانو در صنعت لاستيك
» شیمی تجزیه
» آزمایش تیتر کردن اسید و باز
» کوه آتشفشان در خانه!!
» نقطه جوش
» آلدهيدها و کتونها
» واکنشهاي هماهنگ
» مشتقات عاملي اسيدها
» آمينها
» انولها وانولاتها
» اسيدهاي کربوکسيليک
» الکلها و اترها
» آلکينها
» آلکنها
» آلکانها
» فنون مرتبط با نانو
» حسگرهاو نانوحسگرها
» نانولوله‌هاي کربني
» فناوری نانو از آغاز تاکنون
» نانو تکنولوژِی به زبان ساده !
» رشد نانولوله‌هاي کربني به روش پوشش‌دهي
» نانوحسگرها و انواع آنها
» فناوري نانو چيست؟
» تحقيقي جديد در بررسي ارتعاشات نانولوله‌ها

پشتیبان
تیم طراحان حرفه ای قالب وبلاگ
website: www.parstheme.com
طراح: امیرحسین رهبری
Pro Designer Template Blog

اللّهُمَّ كُنْ لِوَلِيِّكَ الْحُجَّةِ بْنِ الْحَسَنِ صَلَواتُكَ عَلَيْهِ وَعَلى آبائِهِ في هذِهِ السّاعَةِ وَفي كُلِّ ساعَةٍ وَلِيّاً وَحافِظاً وَقائِدا ‏وَناصِراً وَدَليلاً وَعَيْناً حَتّى تُسْكِنَهُ أَرْضَك َطَوْعاً وَتُمَتِّعَهُ فيها طَويلاً

Template By: ParsTHEME.com - Designed by Amir hoseyn RAHBARI