زره های گرافینی!

[MOHAMMAD 6,332]

ورقه‌های گرافینی وقتی در معرض «میکروگلوله‌ها» قرار می‌گیرند٬ ۸ تا ۱۰ برابر بهتر از استیل رفتار می‌کنند. این نتیجه‌ای است که پژوهش‌گران در ایالات متحده به آن دست یافته‌اند. این محققان کره‌های کوچکی از جنس سیلیس را به سوی این ماده‌ی کربنی شلیک کرده و انرژی جنبشی کره‌ها را قبل و بعد از برخورد با هم مقایسه کرده‌اند. نتیجه حاکی از آن است که می‌توان از گرافین در ساخت جلیقه‌های ضدگلوله در میان دیگر کاربردهای آن بهره برد. از این فناوری می‌توان برای آزمایش میزان استحکام و سفتی دیگر نانومواد نیز استفاده کرد.

تصور می‌شود «ماده عجیب» گرافین (ورقه‌هایی از کربن که تنها یک اتم ضخامت دارند) - به یمن شبکه‌ی شش‌گوش دوبعدی آن که اتم‌های کربن با پیوند کوولانسی به هم متصل شده‌اند- قوی‌ترین ماده در جهان باشد. پژوهش‌گران اخیراً مدول یانگ گرافین را اندازه گرفته‌اند که نزدیک به مدول الماس است. این مدول اندازه‌‌‌ای از چگونگی مقاومت ماده در برابر تغییرشکل را بدست می‌دهد. اگرچه چنین آزمایش‌هایی اطلاعات ارزشمندی از ویژگی‌های مکانیکی ماده را فراهم می‌کند اما این آزمایش‌ها اساساً آزمایش‌های کم سرعتی هستند که برخورد در آن‌ها در کمتر از یک متر بر ثانیه اتفاق می‌افتد. در نتیجه نمی‌توانند توصیف‌گر تغییر شکل‌هایی باشند که بسیار سریع‌تر اتفاق می‌افتد (چیزی‌که در برخوردهای بالیستیک مشاهده می‌شود) که سرعت پرتابه‌ها در چنان برخوردهایی تا ۱۰۰۰ برابر سریع‌تر نیز می‌رسد. هرچند فناوری‌های با سرعت‌بالا و با آهنگ کرنش بالا وجود دارند اما این روش‌ها برای لایه‌های بسیار نازک از مواد مناسب نیستند.

آزمایش برپایه‌ی لیزر

تیمی به رهبری ادوین توماس (Edwin Thomas) از دانشگاه رایس اخیراً فناوری جدید موسوم به آزمایش برخورد پرتابه بر پایه‌ی لیزر (LIPIT) را ارائه کرده‌اند و اکنون با بهبود دادن آن استحکام گرافین را آزموده‌اند. در این فناوری٬ چیزی‌که پژوهش‌گران به سمت گرافین شلیک می‌کنند٬ کره‌ای جامد در اندازه‌ی میکرون و از جنس سیلیس دیده می‌شود که با سرعت تقریباً ۳ کیلومتر در ثانیه به طرف ورقه‌ای کربنی حرکت می‌کنند. سرعت این میکروگلوله‌ها قبل و بعد از آن‌که در ماده نفوذ کردند٬ اندازه‌گیری می‌شود. با این اوصاف امکان محاسبه‌ی مقدار انرژی جنبشی از دست‌رفته‌ی گلوله‌ها در طی آزمایش برای محققان فراهم می‌شود. این آزمایش بر روی غشاهای گرافینی چندلایه انجام شده که ضخامت آن‌ها از ۱۰ تا ۱۰۰ نانومتر متغیر است٬ ضخامتی که معادل ۳۰ تا ۳۰۰ لایه‌ی گرافین است. با این فناوری بخش کوچکی از نمونه‌ی موردنظر در آهنگ‌های بسیار بالا کرنش‌یافته یا تغییر شکل می‌دهد.

 

 

 

برداشتی هنری از آن‌چه دانش‌مندان دانشگاه رایس در هنگام شلیک میکروگلوگه‌ها در سرعت‌های ابرصوتی به داخل گرافین دریافته‌اند.

 

 

پژوهش‌گران نمونه‌های گرافینی چندلایه را مورد استفاده قرار داده‌اند که از توده‌ای از گرافیت تراشیده شده است. این محققان قادر بوده‌اند تا میکروگلوله‌های خود را با سرعت‌های ابرصوتی با استفاده از پالس لیزر شلیک کنند. آن‌طور که جائه-هوانگ لی (Jae-Hwang Lee) عضوی از این تیم توضیح می‌دهد: «به جای باروت٬ لایه‌ی نازکی (۵۰ نانومتر) از جنس طلا را با پرتو لیزرِ متمرکز تبخیر کرده‌ایم. نتیجه گاز طلایی‌رنگ است که به میکروگلوله‌ها شتاب می‌دهد».

پس از تحلیل تصاویر میکروسکوپیکی این برخوردها٬ پژوهش‌گران دریافتند که گرافین موجب اتلاف انرژی جنبشی میکروگلوله‌ها ابتدا با کشیدگی به داخل یک فضای مخروطی‌شکل در نقطه‌ی برخورد شده و سپس در طول جهات بلورشناختی ترک می‌خورد. به بیان لی این ترک‌خوردگی‌ها به سمت بیرون و فراتر از منطقه‌ی برخورد گسترش می‌یابد.

اتلاف کارآمد انرژی

به گفته‌ی لی: «وقتی یک میکروگلوله به داخل ماده هدف نازک رسوخ می‌کند٬ انرژی جنبشی پرتابه را با بازگشت‌دادن این انرژی تلف می‌کند. گرافین قادر است این مقدار انرژی را بسیار کارآمدتر تلف کند که باعث می‌شود از دیگر مواد (حتی استیل) نیز بهتر باشد».

به بیان او نتایج این آزمایش مشخص می‌کند که گرافین ممکن است برای ساخت جلیقه‌های ضدگلوله و دیگر انواع زره‌ها ماده‌ای ایده‌آل به حساب آید. «حتی این ماده را می‌توان در کاربردهای آتی همچون پوششی بر ماهواره‌ها و در ایستگاه فضایی بین‌المللی در مقابل میکروشهاب‌سنگ‌ها استفاده کرد».

پژوهش‌گران ادعا می‌کنند که فناوریِ میکروبالیستیک آن‌ها می‌تواند به عنوان روشی برای مطالعه‌ی رفتار مکانیکی دیگر مواد نانوساختار مختلف نیز استفاده شود.

این تیم که شامل محققانی از دانشگاه ماساچوست امهرست است اکنون مشغول آزمودن این آزمایشِ مینیاتوری بر روی دیگر سیستم‌های گرافینی مختلف هستند؛ سیستم‌هایی شامل ترکیبات گرافینی و گرافین با نقص‌های مهندسی‌شده است که انتظار می‌رود سبک‌تر از گرافین بکر و دست‌نخورده باشد.

این پژوهش در مجله‌ی ساینس انتشار یافته است.

 

 

منبع:

 

http://www.hupaa.com/20141220050750003/زره-های-گرافینی

[seyedmohammad 10,521]

گرافین یکی از آلوتراپ های کربن مثه الماس و گرافیت هست که ساختارش کلا به صورت دوبعدی و ورقه ای هست . کلا ده ساله که ساخته شده . ابر رسانای گرما و الکتریسته و همچنین طیف های مختلف نوری هست . در صورتی که وارد صنعت بشه انقلابی در زمینه ها ی اپتیک ،  الکترونیک و فتونیک ( . در نتیجه رایانش و ابر رایانش ) ایجاد خواهد کرد . به دلیل انواع مقاومت فیزیکی بالا ( در مقابل کشش ، سایش ، خزش ، فشار ، ضربه و ...) یه ماده ی ویژه هست . 

این ورقه رو با پیچوندن  ، تبدیل به لوله های بسیار نازک میکنند که اصطلاح نانو لوله های کربنی رو شنیده اید . مهمترین استفاده از این نانو لوله ها در آینده جهت ساخت ابر باتری ها ( باتری ها یی در حد یک نیروگاه !) و همچنین ابر ریسمان ها جهت مقاصدی مثه اسانسور فضایی خواهد بود . 

 

 

 

در مقام ساینس فیکشن ، میشه زره هایی پوشیدنی با مقاومت های بسیار بالا رو تصور کرد که سبکی و ضخامتشون در حد یه زیر پیراهن هست . همزمان به دلیل رسانا بودنٍ ، کل بدن رو هم پایش میکنند و حتی پردازش کلی ارمور ، موقیت یابی ، تحلیل میدان نبرد وکنترل  تجهیزات سرباز ، درون بافت خود زره انجام میشه .به دلیل خواص ویژه ی اپتیکی توانایی تغییر رنگ و استتار و تا حدودی نامرئی شدن رو هم دارند . به دلیل    ابر - باتری بودن  ، کل نیروی مورد نیاز برای خود آرمور و تجهیزات سرباز هم درون بافت زره وجود داره ....

.....

بسه دیگه ، ته ساینس فیکشن پاره شد !

[7mmt 12,641]

با تشکر از تاپیک مفید شما

اگر بخواهیم مثالی بزنیم که مقاومت نانو ولوله های کربنی و اساسا ریسمان های کربنی مشخص  شود : ریسمان کربنی را تصور کنید به قطر یک مداد معمولی شما با این ریسمان خواهید توانست یک کشتی اقیانوس پیمای بزرگ را یدک بکشید بدون اینکه مطلقا نگران پاره شدن ان باشید . تازه قضیه وقتی جالب تر می شود که بدانیم اپشن های مختلفی در تولید این الیاف می تواند وجود داشته باشد مثلا در حال حاضر در مقیاس نانو , نانو لوله های کربنی تولید می شود که پوشش سرامیکی دارند و در صنعت کاربرد دارند و ...

[seyedmohammad 10,521]

با تشکر از تاپیک مفید شما

اگر بخواهیم مثالی بزنیم که مقاومت نانو ولوله های کربنی و اساسا ریسمان های کربنی مشخص  شود : ریسمان کربنی را تصور کنید به قطر یک مداد معمولی شما با این ریسمان خواهید توانست یک کشتی اقیانوس پیمای بزرگ را یدک بکشید بدون اینکه مطلقا نگران پاره شدن ان باشید . تازه قضیه وقتی جالب تر می شود که بدانیم اپشن های مختلفی در تولید این الیاف می تواند وجود داشته باشد مثلا در حال حاضر در مقیاس نانو , نانو لوله های کربنی تولید می شود که پوشش سرامیکی دارند و در صنعت کاربرد دارند و ...

 

عرض کردم که تنها گزینه ی موجود برای ایده ی آسانسور فضایی همین نانو لوله های کربنی هستند . جالبه که این نانو لوله ها همزمان میتونن در عین مقاومت بسیار بالا ، هم در نقش سیم مسی ، برق مورد نیاز ایستگاه رو انتقال بدن . هم در نقش فیبر نوری ، اطلاعات رو جابه جا کنند . هم در نقش باتری ، در صورت قطع برق انجام وظیفه کنند و هم برای جلوگیری از برخورد هواگردها ،  ازخودشون نورهای رنگی ساطع کنن . 

 

اینجا جایی است که مرز ساینس فیکشن و ساینس به باریکی یه تار مو هست ....

[i-ronin 3,119]

ما هم حرف داریم برا گفتن توی این زمینه خاص

[7mmt 12,641]

عرض کردم که تنها گزینه ی موجود برای ایده ی آسانسور فضایی همین نانو لوله های کربنی هستند . جالبه که این نانو لوله ها همزمان میتونن در عین مقاومت بسیار بالا ، هم در نقش سیم مسی ، برق مورد نیاز ایستگاه رو انتقال بدن . هم در نقش فیبر نوری ، اطلاعات رو جابه جا کنند . هم در نقش باتری ، در صورت قطع برق انجام وظیفه کنند و هم برای جلوگیری از برخورد هواگردها ،  ازخودشون نورهای رنگی ساطع کنن . 

 

اینجا جایی است که مرز ساینس فیکشن و ساینس به باریکی یه تار مو هست ....

 

بله صحیح می فرمایید . کربن واقعا یکی از معجرات خلقت است با خواص اعجاب انگیز و ساختار های متنوع از الماس و خواص منحصر به فردش گرفته تا گرافین و به ویژه  در مورد مولوکول خاص اش کربن 60 که اگر تولیدش اقتصادی شود صنعت رو یک تکان اساسی می دهد پس از اعصار فلزات مثل برنز و اهن و ... به نظر می رسد که در اینده وارد عصر کربن می شویم .

[msg13 2]

خوب بود :applause:

[i-ronin 3,119]

فکر می کنم اساسی ترین چالش این صنعت در حال حاضر ساختن نانو تیوب های کربن به زخامت فقط یه ورق هستش...به عبارتی نانو تیوبهایی که با یه بار تا زدن(فولد) بدست میان و لبه های اون صفحات وقتی کنار هم قرار می گیرن با یه نوع چوش شبیه جوش پلاسما به هم وصل بشن...

 

الانم دارن روی نانو تیوب های چند لایه کار میکنن...همین دانشگاه صنعتی اصفهان هم واقعا خوب کار کرده... و صاحب روش تولید خودش هست...

[seyedmohammad 10,521]

روش هاي سنتز زيادي در دنيا تا به حال در مقياس آزمايشي ، انجام شده اند . در ايران هم به دليل بودجه عظيمي كه از دولت نهم به سمت فناوري نانو رفت خيلي در اين زمينه كار شد و يك دو روش سنتز ويژه ، ثبت شده . چالش اصلي اين ماجرا ، صنعتي كردن اين روش ها و چالش بزرگتر همانا تجاري سازي محصولات مبتني بر اين فناوري هست . 

[Zapad 405]

روش هاي سنتز زيادي در دنيا تا به حال در مقياس آزمايشي ، انجام شده اند . در ايران هم به دليل بودجه عظيمي كه از دولت نهم به سمت فناوري نانو رفت خيلي در اين زمينه كار شد و يك دو روش سنتز ويژه ، ثبت شده . چالش اصلي اين ماجرا ، صنعتي كردن اين روش ها و چالش بزرگتر همانا تجاري سازي محصولات مبتني بر اين فناوري هست . 

سید جان به اون بنده خدا گیر دادی icon_cheesygrin

پس اینک که فرمودید سنتز نیست سنتر یا درستر زینتر هستش معادل فارسی براش تف جوشی انتخاب شده :rose:

[seyedmohammad 10,521]

سید جان به اون بنده خدا گیر دادی icon_cheesygrin

پس اینک که فرمودید سنتز نیست سنتر یا درستر زینتر هستش معادل فارسی براش تف جوشی انتخاب شده :rose:

 

به لینک های زیر مراجعه کنید :

 

https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&ved=0CCIQFjAA&url=http%3A%2F%2Firannano.org%2Ffilereader.php%3Fp1%3Dmain_cef9dee618e6e52c89f71114ae990f4c.pdf%26p2%3Dfestival_info%26p3%3D30%26p4%3D1&ei=I5SgVJHUKIevacv3gpgG&usg=AFQjCNFNsbcHu8HM1dNZ_uYOhuua4rCx0g&sig2=pDmb-EgLvIDlfq5rLRkbbQ

 

 

پژوهشکده های نانو دانشگاه های کاشان واصفهان 

 

و 

 

http://www.civilica.com/Paper-NCCEESLAMSHAR01-NCCEESLAMSHAR01_112=%D8%B3%D9%86%D8%AA%D8%B2-%D9%86%D8%A7%D9%86%D9%88-%D9%84%D9%88%D9%84%D9%87-%D9%87%D8%A7%DB%8C-%DA%A9%D8%B1%D8%A8%D9%86%DB%8C-%D8%AA%DA%A9-%D8%AF%DB%8C%D9%88%D8%A7%D8%B1%D9%87-%D8%A8%D9%87-%D8%B1%D9%88%D8%B4-%D8%B1%D8%B3%D9%88%D8%A8-%DA%AF%DB%8C%D8%B1%DB%8C-%D8%B4%DB%8C%D9%85%DB%8C%D8%A7%DB%8C%DB%8C-%D8%A7%D8%B2-%D8%A8%D8%AE%D8%A7%D8%B1-%D9%87%D9%85%D8%B1%D8%A7%D9%87-%DA%A9%D8%A7%D8%AA%D8%A7%D9%84%DB%8C%D8%B3%D8%AA.html

 

 

 

 

 

 

توضیحات بیشتر :

 

 

 

نانو تیوپهای (نانو تیوب) كربنی: 

یكی از اكتشافات بزرگ مربوط به Nanotechnology ، كشف Nanotube است .نانو تیوبها صفحاتی از اتمهای كربن هستند كه درون قسمتی غلطك مانند حركت می كنند ودر ظاهر شبیه توریهای سیمی هستند كه بر روی یك سمت آنها پوششی قرار گرفته باشد. Carbon Nanotube لوله كربنی تو خالی است . 

نانو تیوب های كربنی از منابع كربنی مانند گرافیت یا گازهای هیدروكربنی بوسیله روشهایی مانند تخلیه الكتریكی ، TCVD و Laserr ablation ساخته می شوند . این مواد به علت داشتن خواصی مانند سطح ویژه زیاد (۷۰۰-۱۰۰۰ m۲/gr) ، استحكام زیاد (حدودا ۵۰ برابر فولاد) و خصوصیات الكتریكی و الكترونیكی استثنایی موارد كاربرد زیادی از جمله استفاده به عنوان پایه كاتالیست ، تقویت مكانیكی پلیمرها و كمپوزیت ها و ساخت قطعات الكترونیكی دارند .آنها ۱۰ برابر از فولاد محكمتر ند در حالیكه وزنشان یك ششم وزن فولاد است. 

این امتیاز باعث شده است كه آنها اولین انتخاب برای ساختن پلها، هواپیماها وحتی سفینه های فضایی باشند. تنها مشكل این است كه بزرگترین نانو تیوبی كه در آزمایشگاه ساخته می شود تنها چند میلینتر است. اما این مسئله باعث شده كه درمورد ماشینهای كوچك ، نانو تیوب ها ی كربنی ایده آل باشند. 

یكی از مشكلاتی كه بر كیفیت ابزار MEMSتاثیر منفی می گذارد ساییدگی قسمتهای بسیار كوچك آنهاست كه در هر ثانیه هزاران بار اتفاق می افتد. اما در یاتاقانهای ساخته شده از نانو تیوبها تقریبا هیچ گونه اصطحكاكی وجود ندارد.وامتیازمهم این است كه نانو تیوبها در هر دو حالت رسانا ونارسانا وجود دارند واین ویژگی موجب استفاده آنها در وسایل مختلف الكتریكی شده است. نانو تیوبها دو نوع هستند : نانو تیوبهای چند دیواره ای و تك دیواره ای كه به ترتیب در سال ۱۹۹۱ و ۱۹۹۳ كشف شدند. 

نوع چند دیواره ای از الیاف گرافیتی ساخته می شود در حالی كه نانو تیوبهای تك دیواره ای از الیاف فولرن كشیده شده تشكیل شده اند . از زمان كشف این مواد كاربرد های مختلفی پیشنهاد شده است كه از آن جمله می توان استفاده از نوع چند دیواره ای را در نوك ای . اف . ام حامل و در مورد نوع تك دیواره به منظور استفاده در وسایل الكترونیكی یا به عنوان محیط مناسب جهت ذخیره هیدروژن اشاره نمود . 

نانو تیوبهای تك دیواره از دیواره های استوانه ای گرافن به قطر ۱ تا ۲ نانومتر تشكیل شده است . نوع چند دیواره ای ,دیواره های ضخیم تری دارد و از چندین استوانه هم محور گرافن كه با فاصله ۳۴ نانومتر (در حد فاصله لایه های گرافیت) از هم جدا شده اند ,تشكیل گردیده است . قطر خارجی نانو تیوب چند دیواره ای ۲ تا ۲۵ نانومتر و سوراخ داخلی آن در محدوده ۱ تا ۸ نانومتر قرار دارد و ما بین لایه های منفرد گرافیت هیچگونه نظم سه بعدی وجود ندارد . طول متوسط نانو تیوب می تواند چندین میكرون باشد .

اولین بار نانو تیوبها در سال ۱۹۹۱ توسط «سومیو ایجیما» و به صورت کاملا اتفاقی در هنگام مطالعه سطوح الکترودهای کربن در هنگام تخلیه قوس الکتریکی کشف شد.

● دامنه کاربرد:

محاسبات اولیه نشان داده اند كه نانو تیوبها بسته به هلیسیتی و قطرشان می توانند رسانا یا نیمه رسانا باشد . دو سر تیوب حالت فلزی از خود نشان می دهند .نانو تیوب در عین استحكام بالا بسیار انعطاف پذیر است . 

اكثر كاربرد ها بر اساس ساختار الكترونیكی ,استحكام مكانیكی ,انعطاف پذیری و ابعاد نانو تیوب پیشنهاد شده است . كاربرد الكترونیكی بر پایه نانو تیوب تك دیواره ای است در حالی كه در مورد سایر كاربردها تفاوتی میان نوع چند دیواره ای و تك دیواره ای وجود ندارد . كاربرد نانو تیوب به عنوان وسایل الكترونیكی كوچك مورد توجه بیشتری قرار گرفته است . به عنوان مثال نوع تك دیواره ای كه بین دو الكترود فلزی قرار داده شده , مشابه وسایل نیمه رسانای مرسوم است و عملكرد آن در حد وسایل موجود برآورد شده است (عملكرد از لحاظ سوییچینگ). نانو تیوبها می توانند به دلیل استحكام و انعطاف پذیری در ساختمان مواد به كار روند و موادی با خواص بهتر را ایجاد كنند .

● مشخصات :

ساختار تو خالی نانو تیوب سبك بودن آن را به دنبال دارد . چگالی نوع چند دیواره ای ۸/۱ و نوع تك دیواره ای ۸/۰ است . استحكام ویژه آنها حداقل ۱۰۰ برابر فولاد است . نانو تیوبها مقاومت خوبی در برابر مواد شیمیایی داشته و از پایداری گرمایی بالای برخوردارند . اكسایش نانو تیوب از دو سر تیوب آغاز می شود . این عمل باعث باز شدن تیوب خواهد شد . انتقال الكترون در نانو تیوبها منحصر به فرد است و در جهت محور شدیدا رسانا هستند. رسانایی گرمایی آنها در جهت محوری نیز بالا است .

نانو تیوبها از لحاظ كاتالیزوری فعال می باشند. نانو تیوبها خاصیت مویینگی بالایی دارند و می توانند گازها و مایعات را در خود جای دهند . از نانو تیوبهای چند دیواره ای به عنوان الكترود در واكنشهای بیوالكترو شیمیایی استفاده شده است . نانو تیوبها می توانند واكنشهای احیای اكسیژن را كاتالیز كنند. سرعت انتقال الكترون در نانو تیوب بیشتر از الكترودهای كربنی است . ذخیره هیدروژن در داخل حفره های نانو تیوبهای تك دیواره ای امكان پذیر خواهد بود . 

● روشهای تولید نانو تیوب كربنی: 

در سال ۱۹۹۱ توسط پژوهشگر ژاپنی به نام سومیو ایجیما كه متخصص میكروسكوپ آزمایشگاه NECبود ،آزمایشی به وقوع پیوست كه تا به حال سهم به سرتئی در توسعه نانو تكنولوژی داشته است. وی كه به دستكاری وتغییر روش های ارائه شده توسط محققین موسسه ی فیزیك هسته ای ماكس پلانگ جهت تولید فولرین مشغول بود، دو الكترد گرافیت را به جای اتصال در فاصله كمی از یكدیگر قرار داد وبین آنها قوس الكتریكی برقرار كرد. این آزمایش سبب شد كه وی به طور كاملا اتفاقی نانو تیوب های كربنی را كشف كند. اهمیت روز افزون این مواد در صنعت به دلیل خواص مكانیكی والكتریكی جالب ومتنوع آنها ست .پیش بینی می شود كه این مواد بتوانند در بسیاری از ساختار های نانو متری آینده به كار روند. دو نوع ساختار متفاوت نانو تیوب كربن وجود دارد،كه از بقیه اشكال آن تا حدودی متمایز است: 

۱) نانو لوله تك جداره Single Wall 

۲) نانو لوله چند جداره Multi Wall 

این دو مورد وخصوصا نوع تك جداره آن صرفا به دلیل سادگی توجه پژوهشگران بیشتری را به خود جلب كرده است.نانو لوله تك جداره از یك ورقه ی گرافیت پیچیده به صورت استوانه به وجود آمده كه دو سر آن به حالت كروی مسدود است.تفاوت نوع چند جداره به وجود آمده كه درون هم قرار دارند. در میان انواع روشهای تولید نانو تیوب كربنی تك جداره ،سه روش از اهمیت وارزش بالاتری بر خوردار دارند. این روشها عبارتند از : 

▪ روش قوس الكتریكی: 

روش قوس الكتریكی همان روشی است كه توسط سومیو ایجمیا برای اولین بار به كار برده شد،بااین وجود مقدار محصول به وجود آمده در این روش بسیار پایین است.ولی در روش رسوب گذاری بخار شیمیایی می توان محصول بیشتری را به دست آورد.و به همین دلیل پیش بینی میشود كه در آـینده برای تولید انبوه نانو لوله ها در مقیاس صنعتی به كار رود.

در روش قوس الكتریكی از دو الكترد گرافیت استفاده میشود وآنها را درفاصله كمی از یكدیگر قرار می دهند به خاطر اینكه خلوص بدست آمده در روش ایجیمیا بسیار پاییین بود Journet وهمكار انش در سال ۱۹۹۷ به دستكاری متد بكار رفته توسط ایجما پرداختند وبا بهینه كردن پارامتر های تولید توانستند نانو لوله های تك دیواره با خلوص وراندمان بالا بدست آورند .

آنها از آند گرافیتی با قطر ۱۶ وطول ۴۰ میلی متر وهمچنین الكترود دیگری با قطر ۱۶ وطول ۱۰۰ میل متر به عنوان كاتد استفاده كردند ونیز برای بدست آوردن نانو لوله Single Wall میان اند كاتالیست Ni,Yپرگردید. عمود بودن یا در امتداد هم قرار داشتن كاتد وآند تاثیر چندانی در سنتز ندارد. 

برای اجرای قوس الكتریكی باید محیط اطراف دستگاه را ابتدا خلا كرده وسپس در فشاری پایین (معمولا بین ۲۶۰ تا ۳۶۰ torr) از هلیوم ویا آرگون كه گازهای بی اثر هستند پر كنیم .یكی از عوامل مهم در سنتز نانو لوله ها به روش قوس الكتریكی پایداری قوس الكتریكی اعمال شده ونیز مقدار شدت جریان وولتاژ است كه می تواند در مقدار محصول بدست آمده موثر باشد.

در صورتی كه محصول مورد نظر نانو تیوب های Multi Wallباشد دیگر اجباری در استفاده از كاتالیزگرها نداریم با اینكه محصول به دست آمده توسط روس قوس الكتریكی به خاطر محدود بودن وسایل آزمایش بسیار كم است، این روش توسط بسیاری از پژوهشگران اجرا می شودف زیرا مقدارمحصول برای یك كار تحقیقی روی نانو لوله اهمیت خاصی ندارد بلكه آنچه مهم است خلوص محصول وكامل بودن ساختار آن است .

كه روش قوس الكتریكی تا حد زیادی این مشكل را بر طرف میكند واما مشكل دیگردر روش قوس الكتریكی تكنیك خلا است كه در بسیاری از آزمایشگاههای سطح پایین امكان آن وجود ندارد ونیز استفاده از هلیم وآرگون كه هر دو گازهای گرانی هستند، هر چند در بعضی از روشها از گاز هیدروژن استفاده شده است ولی این مورد تالثیر چندانی نداشته ومشكل بوجود آمده دیگر امكان انفجار وخطرات جانبی هیدروژن است.پایداری قوس الكتریكی عامل مهمی در سنتز به شمار می آید با این وجود استفاده از یك منبع تغذیه ی DCمیتواند تاثیر خوبی در سنتز داشته باشد وآزمایشات نشان داده است هر چند اندازه ی شدت جریان نسبت به اختلاف پتانسیل بیشتر باشد شرائط بهتر است ولی رسیدن به چنین جریان هائی بسیار مشكل است. 

▪ روش Magnetic Field: 

یكی از موضوعات وپارامترهای مهم برای پژوهشگرانی كه می خواهند از نانو لوله ها استفاده كنند خلوص محصول است وهمچنین اینكه در سطح مقدار بیشتری نانو لوله قرار گرفته باشد، تا بتوانند آزمایشهای كیفی خود را با دقت بالاتری انجام دهند. 

در روش قوس الكتریكی هنگاه ایجاد قوس در اطراف كاتد وآند به دلیل اختلاف پتانسیل وجریان، دما تا حد قابل توجهی بالا می رود ،این مقدار به اندازه ای است كه گرافیت (در حالت كلی كربن ) رو ی آند بخار شده وسپس روی كاتد می نشیند.از آنجا كه در اطراف كاتد وآند گاز قرار دارد در نتیجه این افزایش دما بر گاز نیز اثر گذاشته ودمای آنرا افزایش می دهد . ودر نتیجه در اطراف محیطی نه به شكل گاز بلكه به شكل حالت چهارم ماده پلاسما به وجود آمده است . 

دلیل لیمكه پلاسما را حالت جدیدی از ماده می نامیم این است كه از تركیب ین های مثبت ومنفی اتم های خنثی بوجود آمده است .

با افزایش دما تعداد اتمهای خنثی كاهش یافته در حقیقت میزان بارهای آزاد دما تعداد اتمهای خنثی كاهش یافته در حقیقت میزان بارهای آزاد افزایش می یابد .اما نكته مهم در پلاسما اثرات میدان مغناطیسی بر آنهاست .به وسیله میدان مغناطیسی می توان پلاسما را در یك منطقه محصور كرد.این جلوگیری از برخورد پلاسما با دیواره طرف كه در راكتور كه در راكتور گداخت گرمائی از آن استفاده میشود می تواند در سنتز نانو لوله ها بسیار موثر واقع شود.

فرض كنید اطراف الكترود های گرافیتی را با یك میدان مغناطیسی حاصل از چها رآهن ربا احاطه كنیم ،در این صورت وجود میدان سبب می شود پلاسما ی وجود آمده به دیوارها برخورد نكند وفقط در محدوده ی گرافیتها دما افزایش می یابد كه این امر باعث كمك به تبخیر بهتر وسریعتر آند می شود ودر كل سنتز حالت بهتری به خود می گیرد.در این مورد دیگر جنس طرف اهمیت خاصی ندارد. 

▪ روش Under de-ionized Water: 

برخی از محققان در جهت تلاش برای حذف تكنیك خلا وهم چنین گازهای گران قیمت هلیوم وآرگون به روشهای جدیدی دست یافته اند، از این موارد می توان به قرار دادن الكترودها در نیتروژن ما یع اشاره كرد، كه خود پر خطر است. آب چون یكی از موادی است كه به فور در طبیعت یافت میشود ،می تواند به راحتی مورد استفاده قرار گیرد.

البته آبی كه در ساخت نانو لوله ها استفاده میشود،از نوع de- ionized یا یون زدوده است كه از عبور جریان به مقدار زیادی جلوگیری می كند .این آب كه معمولا در صنعت میكرو الكترونیك كاربرد زیادی دارد را می توان به راحتی با استفاده از دستگاههای (رزین)در آزمایشگاههای شیمی بدست آورد ومعمولا نیروگاهها از این آب استفاده می كنند. خصوصیت جالب در مورد آب یون زدوده این است كه خاصیت عبور ندادن جریان در آن براحتی از دست نمی رود . 

سنتز در آب می تواند هزینه ی آزمایش را تا حد قابل توجهی كاهش دهد، ولی مقدار ودرجه خلوص نانو تیوب های بوجود آمده د راین آزمایش بسیار پایین است خصوصا اینكه مقداری از نانو لوله ها ممكن است در آب به صورت مخلوط وارد شود، كه البته می توان با یك روكش گرافیتی از آن جلوگیری كرد. شكل الكترود ها وحالت قرار گرفتن آنها در سنتز قوس الكتریكی بسیار انعطاف پذیر است .تا كنون با آزمایشهائی كه به وسیله این روش صورت گرفته حتی در زمانهایی كه از كاتالیز گرها استفاده شده است ، محصول از نوع چند جداره بوده واین خاصیت آب در تشكیل نانو لوله های MWNTs است. 

● دارو رسانی به وسیله نانو تیوبهای كربنی: 

پژوهشگران به تازگی در یافته اند كه شكل خاصی از مولكولهای كربن می توانند به خوبی وارد هسته سلولها شوند ومی توان در آِینده ای نزدیك از آنها درسیستم دارسازی وواكسیناسیون استفاده كردامروزه از این مولكولهای كربن كه (نانو تیوبهای كربنCarbon nano tubes) نامیده می شوند تنها جهت حمل پپتیدهای كوچك به هسته های سلولهای فیبروپلاستی استفاده می شود ولی پژوهشگران امیدوارند كه بتوانند از آنها در درمان سرطان ،ژن درمانی وواكسیناسیون نیز استفاده نمایند. 

آلبرتوبیانكو از موسسه CNRSدر استراسبوك فرانسه می كوید كه پژوهشگران در مراحل اولیه تحقیقات می باشند واز آنجا كه به نظر می آید نانو تیوبها می توانند وارد هسته شوند، از این خاصیت جهت حمل ژنها ی ساخته شده ورساندن داروها به بخش خاصی از سلول می توان استفاده كرد. 

تیم تحقیقاتی بیانكو ،نانو تیوبها را چند روز در دی متیل فرمامید حرارت دادند وبه دنبال آن اتصالات كوتاهتری (اتیلن گیكول TEG) ایجاد شد وسپس پپتیدهای كوچك به مولكولهای TEGمتصل شدند وهنگامی كه این نانو تیوبها با سلولهای فیبروپلاست انسانی كشف شده مخلوط شدند،به سرعت به سمت هسته حركت كردند. اصولا طیف وسیعی از مولكولها می توانند به نانو تیوبها متصل شوند وبه راحتی به سمت سلولها حركت كنند وبه طور كلی نانو تیوبها سمیت بالایی ندارند ودر دوزهای پایین برای سلولها بی ضررند ولی در غلضتهای بالا باعث از بین رفتن سلولها می شوند وباید اثرات آن در بدن مورد مطالعه قرار گیرد.

روت دوتكان پژوهشگر دانشگاه كاریف انگلستان می گوید:دلایل بسیاری وجود دارد كه نشان می دهد كه ذرات بسیار ریز می توانند در سیستم دارو سازی مفید باشند.اما مكانیسم وارد شدن نانو تیوبها به داخل سلولها مشخص نمی باشد.همچنین او می گوید تحقیات نا موفقی جهت استفاده از bucky balls (نانو تیوبهای كربنی كروی) جهت رساندن داروهای ضد سرطان ونوكلوتیدهای پرتو زا به داخل سلول انجام شده است. 

● خلق نانوتیوپهای كربنی ابر رسانا 

پژوهشگران نانو تیوب های كربنی تك دیواره یك بعدی خلق كرده‌اند كه علاوه بر ویژگیهای ابر رسانایی‌، پتانسیلی برای زیر بنای نسل جدید الكترونیك‌های بسیار ریز هستند . پژوهش‌های قبلی این احتمال را داده اند كه دسته ای از نانو تیوب ها – در اصل صفحات گرافیتی در اندازه اتمی كه درون استوانه ای به دور هم پیچیده اند - هنگامی كه روی هم انباشته می‌شوند رفتار ابر رسانایی‌ نشان می‌دهند. 

پژوهشهای Sheng و Tang فیزیك‌دانان موسسه علم و نانو تكنولوژی دانشگاه هنگ كنگ نشان داده است كه تك نانو تیوب های مجزای یك بعدی نیز می‌توانند ابر رسانا باشند. Sheng درمصاحبه با روزنامه بین المللی United Press اظهار داشته " این تیوب‌ها یك بعدی هستند بنابراین ما با وجود یك بعدی بودن ابر رسانایی را نشان داده ایم و این اولین باری است كه تا به حال مشاهده شده است و از جهاتی مرز جدیدی است زیرا ما داریم پدیده یك بعدی بودن را می بینیم . ما در دنیای سه بعدی زندگی می كنیم و روی یك بعدی بودن تامل كرده ایم و اكنون پدیده یك بعدی بودن یك حقیقت شده است ." 

آنها نانو تیوب ها را درون حفرات یك كریستال زئولیت رشد دادند كه همانند شابلون و یا قالب عمل می‌كند و برای تشكیل تیوب ها ابتدا دما را تا C ۴۰۰ و سپس تاC ۵۰۰ بالا بردند. 

كربن یكی از متداولترین و مهمترین عناصر می‌باشد . الماس كربن خالص است . اعتقادی بر ابر رسانایی كربن خالص وجود ندارد اما این كشف نشان می‌دهد كه صفحات كربن اگر به تیوب هایی به حد كافی كوچك شكل داده شوند، می‌توانند خواصشان را تغییر دهند. حال سوال اینست كه آیا كربن خالص می تواند ابر رسانا باشد؟ پاسخ حداقل در مقیاس نانو بله می باشد. 

محدودیت های فیزیكی سیلیكون تلاش های انجام گرفته برای كوچك كردن اندازه كامپیوترها، افزایش قدرت محاسباتی آنها و كاهش مصرف برقشان را با مشكل مواجه كرده است . 

اندازه بسیار كوچك نانو تیوب ها – فقط چند صد یا چند هزار اتم – و خواص الكترونیكی چند منظورشان ، آنها را كاندیدای خوبی برای انتخاب در جاهایی كه سیلیكون مساله ساز است ساخته است . 

در حالیكه پژوهش‌ روی نانو تیوب ها هنوز نسبتا جوان است، كشف های اخیر خبر می دهند كه نانو تیوب ها می‌توانند اساس قطعات الكترونیكی كوچك نظیركامپیوترهای فرا ریز را تشكیل دهند. 

● تعمیر لوله های کربنی:

رفتار میکروسکپی یک نانوتیوب کربنی(لوله نانویی از جنس کربن) که پاره است ، همانند حرکت یک کفش دوزک بنظر می رسد. شکاف موجود در بافت نانو تیوب ناشی از تنشهای حرارتی وارد شده به آن بوده و در حین فرآیند گذر از ساختارپنج جهی به هفت وجهی کربن در طول لوله دوخته می شود.

 

منبع : کانون دانش 

[Zapad 405]

 

به لینک های زیر مراجعه کنید :

 

https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&ved=0CCIQFjAA&url=http%3A%2F%2Firannano.org%2Ffilereader.php%3Fp1%3Dmain_cef9dee618e6e52c89f71114ae990f4c.pdf%26p2%3Dfestival_info%26p3%3D30%26p4%3D1&ei=I5SgVJHUKIevacv3gpgG&usg=AFQjCNFNsbcHu8HM1dNZ_uYOhuua4rCx0g&sig2=pDmb-EgLvIDlfq5rLRkbbQ

 

 

پژوهشکده های نانو دانشگاه های کاشان واصفهان 

 

و 

 

http://www.civilica.com/Paper-NCCEESLAMSHAR01-NCCEESLAMSHAR01_112=%D8%B3%D9%86%D8%AA%D8%B2-%D9%86%D8%A7%D9%86%D9%88-%D9%84%D9%88%D9%84%D9%87-%D9%87%D8%A7%DB%8C-%DA%A9%D8%B1%D8%A8%D9%86%DB%8C-%D8%AA%DA%A9-%D8%AF%DB%8C%D9%88%D8%A7%D8%B1%D9%87-%D8%A8%D9%87-%D8%B1%D9%88%D8%B4-%D8%B1%D8%B3%D9%88%D8%A8-%DA%AF%DB%8C%D8%B1%DB%8C-%D8%B4%DB%8C%D9%85%DB%8C%D8%A7%DB%8C%DB%8C-%D8%A7%D8%B2-%D8%A8%D8%AE%D8%A7%D8%B1-%D9%87%D9%85%D8%B1%D8%A7%D9%87-%DA%A9%D8%A7%D8%AA%D8%A7%D9%84%DB%8C%D8%B3%D8%AA.html

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

سید جان لینک های که عنایت کردید در مورد فایل پی دی اف که مربوط به صنایع شیمیایی و روغن ها بود دقیقا جایی که سنتز معنی میده من که درباره ساختار مواد و علی الخصوص سرامیک ها چیزی مربوط ندیدم چون اصلا نمیشه مربوط دانستشان .

لینک بعدی هم درباره فرآیند به دست آوردن و تهیه مواد اولیه مناسب مربوط به ساخت بود در روش های cvd  و pvd  بله رسوب دهی فرایندی شیمیایی سنتز معنی مستدلی خواهد داشت اما بحث تولید مواد سرامیکی بعد تهیه نانو مواد پیش میاد اینکه شکل دهی مواد سرامیکی چجوری صورت میگیره و اصل اساسی اینجاست حالا ما مواد مورد نظر رو با ترکیبات فاز نهایی مورد نیاز به سایز دلخواه رسوندیم خوب این مواد تو چه شرایطی باید ساخته شکل بپذیرند ؟؟؟

سنتز تا اونجا که اندک دانسته من میدونه بیشتر برای موارد تجزیه و افتراق کاربرد داره خوب حالا که دنبال جمع کردن و شکل دادن پودر نانو مورد نیازیم و تازه ماده سرامیک که دمای بسیار بالای ذوب داره ؟؟؟ پس مفهوم ذوب سطحی ( تف جوشی ) با زینتر شدن اینجا نمایان میشه .

این لینک مطالعه کنید :

http://rasekhoon.net/article/show/781937/%D8%B2%DB%8C%D9%86%D8%AA%D8%B1%DB%8C%D9%86%DA%AF%20%D9%86%D8%A7%D9%86%D9%88%20%D8%B3%D8%B1%D8%A7%D9%85%DB%8C%DA%A9%20%D9%87%D8%A7/

[Zapad 405]

سید جان لینک های که عنایت کردید در مورد فایل پی دی اف که مربوط به صنایع شیمیایی و روغن ها بود دقیقا جایی که سنتز معنی میده من که درباره ساختار مواد و علی الخصوص سرامیک ها چیزی مربوط ندیدم چون اصلا نمیشه مربوط دانستشان .

لینک بعدی هم درباره فرآیند به دست آوردن و تهیه مواد اولیه مناسب مربوط به ساخت بود در روش های cvd  و pvd  بله رسوب دهی فرایندی شیمیایی سنتز معنی مستدلی خواهد داشت اما بحث تولید مواد سرامیکی بعد تهیه نانو مواد پیش میاد اینکه شکل دهی مواد سرامیکی چجوری صورت میگیره و اصل اساسی اینجاست حالا ما مواد مورد نظر رو با ترکیبات فاز نهایی مورد نیاز به سایز دلخواه رسوندیم خوب این مواد تو چه شرایطی باید ساخته شکل بپذیرند ؟؟؟

سنتز تا اونجا که اندک دانسته من میدونه بیشتر برای موارد تجزیه و افتراق کاربرد داره خوب حالا که دنبال جمع کردن و شکل دادن پودر نانو مورد نیازیم و تازه ماده سرامیک که دمای بسیار بالای ذوب داره ؟؟؟ پس مفهوم ذوب سطحی ( تف جوشی ) با زینتر شدن اینجا نمایان میشه .

این لینک مطالعه کنید :

http://rasekhoon.net/article/show/781937/%D8%B2%DB%8C%D9%86%D8%AA%D8%B1%DB%8C%D9%86%DA%AF%20%D9%86%D8%A7%D9%86%D9%88%20%D8%B3%D8%B1%D8%A7%D9%85%DB%8C%DA%A9%20%D9%87%D8%A7/

وسط شبی کلا گیج شدم اشتباه از من بود فکر میکردم درباره سرامیک ها داخل این تایپیک مطلب بوده داشتم تو فاز سرامیک ها  نحوه ساختش  فکر میکردم

گرافین کلا بیخیال شده بودم . :blushing:

ولی موجب آشنایی بیشترم شد . :rose:

[seyedmohammad 10,521]

سید جان لینک های که عنایت کردید در مورد فایل پی دی اف که مربوط به صنایع شیمیایی و روغن ها بود دقیقا جایی که سنتز معنی میده من که درباره ساختار مواد و علی الخصوص سرامیک ها چیزی مربوط ندیدم چون اصلا نمیشه مربوط دانستشان .

لینک بعدی هم درباره فرآیند به دست آوردن و تهیه مواد اولیه مناسب مربوط به ساخت بود در روش های cvd  و pvd  بله رسوب دهی فرایندی شیمیایی سنتز معنی مستدلی خواهد داشت اما بحث تولید مواد سرامیکی بعد تهیه نانو مواد پیش میاد اینکه شکل دهی مواد سرامیکی چجوری صورت میگیره و اصل اساسی اینجاست حالا ما مواد مورد نظر رو با ترکیبات فاز نهایی مورد نیاز به سایز دلخواه رسوندیم خوب این مواد تو چه شرایطی باید ساخته شکل بپذیرند ؟؟؟

سنتز تا اونجا که اندک دانسته من میدونه بیشتر برای موارد تجزیه و افتراق کاربرد داره خوب حالا که دنبال جمع کردن و شکل دادن پودر نانو مورد نیازیم و تازه ماده سرامیک که دمای بسیار بالای ذوب داره ؟؟؟ پس مفهوم ذوب سطحی ( تف جوشی ) با زینتر شدن اینجا نمایان میشه .

این لینک مطالعه کنید :

http://rasekhoon.net/article/show/781937/%D8%B2%DB%8C%D9%86%D8%AA%D8%B1%DB%8C%D9%86%DA%AF%20%D9%86%D8%A7%D9%86%D9%88%20%D8%B3%D8%B1%D8%A7%D9%85%DB%8C%DA%A9%20%D9%87%D8%A7/

 

سنتز تلفظ فارسی عبارت Synthesis به معنی ترکیب و تلفیق هست . در اینجا منظور ساخت لوله  های کربنی با استفاده ازاتصال و ترکیب دو لبه ی ورقه ی  گرافین هست .

اصطلاح زینتریا تف جوشی برابر Sintering هست که یکی از روش‌های شکل‌دهی مواد فلزی و سرامیکی است و هیچ ربطی به بحث ما نداره . 

بیشتر دقت کنید و پیش از پست دادن مطمئن بشید که مطلب رو فهمیدین . ممنون .