نظریه سی پی اچ بر اساس تعمیم سرعت نور از انرژی به ماده بنا شده است.
سی پی اچ در ژورنالها
|
سرامیک،تکنولوژی قرن آینده
|
|
چینی به اشیایی گفته می شود كه در درجه حرارت بالا تهیه می شوند و دارای شفافیت خاصی هستند و سفال به اجسامی گفته می شود كه در درجه حرارت های پایین تر ساخته می شوند و شفاف نیستند. عموما سرامیك ها دارای سختی های متفاوتی می باشند، معمولا شكننده هستند و در مقابل حرارت و فرسایش به خوبی مقاوم هستند. این مواد از خاك نسوز یا مواد معدنی دیگر بخصوص از اكسیدهای فلزی همراه با چند اكسید غیر فلزی ساخته می شوند كه عنصر غیر فلزی معمولا اكسیژن است. در نهایت می توان سرامیك را هنر طراحی و ساخت اشیاء از خاك نسوز تعریف كرد. این تعریف را می توان به طور عام برای تمام مواردی كه از خاك رس تهیه می شوند مثل پوشش های سرامیكی ، ساینده ها و همچنین شیشه های سرامیكی الكترونیكی به كار برد. این نكته واضح است كه انقلاب صنعتی به جز در سایه ی استفاده از كوره ها،ماشین های حرارتی پیشرفته و مواد سرامیكی كه برای عایق بندی حرارتی انواع مختلف كوره ها و ماشین ها استفاده می شوند ممكن نیست. در قرن حاظر با تكامل تكنولوژی الكترونیكی ، مواد دی الكتریك كه دارای اهمیت بسیاری هستند نیز این مسیر تكاملی را طی نمودند.در كنار آن خصوصیات مغناطیسی و اپتیكی جدیدی برای سرامیك شناسایی شد و به عنوان قسمتی از تكنولوژی جدید الترونیك و الكترواپتیك تكامل یافت. در دنیای الكترونیك اختراع ترانزیستور و لیزر ، موج گونه ی جدیدی از قطعات را عرضه نمود ، ولی نقش مفید انها را محدودیت هایی كه مواد مورد استفاده داشتند كم می نمود. در حالی كه سرامیك های نوین كه در میكرو الكترونیك ، سیستمهای لیزر، قطعات ارتباطی و شبكه ی اجزای مغناطیسی مورد استفاده قرار می گیرند نمونه ای از ایفای این نقش را نشان می دهد. استفاده از سرامیك به عنوان دی الكتریك هایی كه دارای ثابت دی الكتریك بالایی می باشند ، ساخت فاز نهایی با ظرفیت بسیار بالاتر را ممكن ساخته است كه بعد از كشف ابر رسانا ها اهمیت سرامیك به اوج خود رسید. برای آنكه بتوان به علت بعضی از رفتار های این مواد پی برد روش های متنوعی وجود دارد. یكی از این روش ها بررسی ریز ساختار سرامیك ها می باشد. این خصوصیت نه تنها توسط تركیب ، نوع و تعداد فازهای موجود در تركیب مشخص می شودبلكه توسط قرار گیری ، چارچوب و ترتیب فازها نیز مشخص می گردد. در نهایت توزیع فازها و یا زیر ساختار ها به روش ساخت سرامیك، مواد خام مورد استفاده،روابط تعادل فازی و همچنین تغیرات در فازها و رشد دانه ها و عملیات سینترنیك وابسته است. یك سرامیك فرو الكتریك از تعداد زیادی كریستال های كوچك تشكیل شده است كه محور های كریستالوگرافی آنها در سرامیك به طور اتفاقی جهت دار شده است. از طرف دیگر هادی های سرامیكی در دماهای بالاتر از 1500 درجه سانتیگراد نیز كارایی دارند.در حالی كه اكثر فلزات در این دما قادر به كار نیستند. البته بعضی از فلزات مانند تنگستن و مولیبدیم نیز در دمای 1500 درجه كار می كنند ولی به علت واكنش با محیط از تنگستن در فضای آزاد نمی توان استفاده كرد. امروزه سرامیك ها تقریبا در همه جا یافت می شوند، از بدنه موتور اتومبیل های مدرن و پوشش حرارتی سفینه های فضایی تا قلب كامپیوتر ها و از داخل آشپزخانه ها تا سد سازی ، شیشه گری و سرامیك های الكترونیكی همه مواردی از كاربردهای سرامیك هستند. به طور خلاصه بعضی از كاربرد های آن به شرح زیر می باشد:
محقق:دکتر حمدالله صالحی
مواد سراميكي انعطاف‌پذير
18مارس 2002- محققان دانشگاه كُرنل با استفاده از نانوشيمي، يك گروه جديد از مواد تركيبيي را توليد كرده و به نام سراميكهاي انعطاف‌پذير نامگذاري كرده‌اند. مواد جديد، كاربردهاي گسترده‌اي، از قطعات ميكروالكترونيكي گرفته تا جداسازي مولكولهاي بزرگ، مانند پروتئينها خواهند داشت. آنچه در اين زمينه، حتي براي خود محققان، بيشتر جلب توجه مي‌كند آن است كه ساختمان مولكولي مادة جديد در زير ميكروسكوپ الكتروني (TEM) كه به صورت ساختمان مكعبي است، با پيشگوييهاي رياضي قرن گذشته مطابقت مي‌كند. اولريش ويسنر، استاد علوم و مهندسي مواد دانشگاه كُرنل، مي‌گويد: "ما اكنون در تحقيقات پليمري به ساختمانهايي برخورد مي‌كنيم كه رياضيدانها مدتها قبل وجود آنها را از نظر تئوري اثبات كرده‌اند." ساختمان مادة جديد، خيلي پيچيده‌تر از آن ماده‌ا‌ي است كه Plumber's nightmare ناميده شده‌است.
ساختار مولکولی سرامیک انعطاف پذیر موسوم به Plumber’s nightmare
ويسنر در گردهمايي سالانة جامعة فيزيك آمريكا در مركز گردهمايي اينديانا، در مورد سراميكهاي انعطاف‌پذير جديد، گفت: "رفتار فازي كوپليمر، موجب جهت دهي تركيبهاي نانوساختاري آلي/معدني مي‌شود." به عقيدة وي، اين ماده يك زمينة تحقيقاتي مهيج و ضروري است كه نتايج علمي و تكنولوژيكي بسيار هنگفتي از آن بدست مي‌آيد.
گروه تحقيقاتي ويسنر
از طريق شكلهاي كاملاً هندسي كه در طبيعت يافت مي‌شوند، به طرف
نانوشيمي هدايت شد. يك مثال كاملاً مشهود براي ساختار ظريف دو
اتميها، جلبك تك‌سلولي است كه ديواره‌هاي پوستة آن از حفره‌هاي
سيليكاتي كاملاً جانشين‌شده[9]
ساخته شده‌است.
ويسنر مي‌گويد: "كليد طبيعي اين جانشيني، كنترل كامل شكل آنها از
طريق خود ساماني تركيبات آلي، در جهت رشد مواد غيرآلي (معدني)
است." محققان دانشگاه كُرنل تصديق كرده‌اند كه ساده‌ترين راه تقليد
از طبيعت، استفاده از پليمرهاي آلي ü انعطاف‌پذيري و كنترل ساختار (از پليمر) ü عملكرد بالا (از سراميك). ويسنر مي‌گويد: "خواص مواد حاصل، فقط جمع سادة خواص پليمرها و سراميك نبوده، حتي ممكن است اين مواد خواص كاملاً جديدي نيز داشته باشند." محققان دانشگاه كُرنل تاكنون فقط تكه‌هاي كوچكي از سراميك انعطاف‌پذير، با وزن چند گرم ساخته‌اند كه البته براي آزمايش خواص مواد، كافي است. مادة حاصل، شفاف و قابل خم‌كردن است، در عين حال مقاومت قابل توجهي داشته و بر خلاف سراميك خالص خُرد نمي‌شود. دربعضي موارد، اين ماده، يك هادي يوني بوده و قابليت كاربرد به صورت الكتروليت باتريهاي با كارآيي بالا را دارد. همچنين مادة جديد ممكن است در پيلهاي سوختي بكار برود. در بعضـي مـوارد هندسـة 6 وجهـي مـاده-كه از طريـق جفت‌شـدن حاصـل مي‌شـود -بسيار بـه ساختـار دو اتميها شبيـه است. در عـوض ويسـنرمي‌گويد: "با دستيابي به اين ساختار مولكولي تقريباً مي‌توان گفت كه به طبيعت كامل‌شده‌ا‌ي دست يافته‌ايم."
تصویرTEM از ساختار مکعبی ماده تذکیبی جدید که خلل و فرجی در حدود 10 نانومتر دارد
ساختار متخلخل سراميكهاي انعطاف‌پذير وقتي شكل مي‌گيرد كه ماده در دماهاي بالا عمليات حرارتي شود. به عقيدة ويسز، اين در حقيقت اولين ماده با چنين هندسه و توزيع كم اندازة حفره‌هاست. چون ماده فقط حفره های ده تا بیست نانومتري دارد. محققين دانشگاه كُرنل، در تلاشند تا دريابند كه "آيا اين مواد مي‌توانند براي جداسازي پروتئينهاي زنده استفاده شوند؟" ويسنرعقيده دارد كه به‌خاطر قابليت خود ساماندهي اين مواد، مي‌توان آنها را به صورت ناپيوسته و در مقياس زياد توليد كرد. او مي‌گويد: "ما مي‌توانيم ساختار را كاملاً كنترل كنيم. ما مي‌توانيم با كنترل خيلي خوبي اين ماده را به مقياس نانو برسانيم. ما حالا مي‌دانيم كه چگونه مجموعه‌ا‌ي از ساختارهاي با شكل و اندازه حفره‌هاي يكسان، بسازيم." محققان دانشگاه كُرنل اين عمل را با كنترل "فازها" و يا با معماري مولكولي ماده بوسيلة كنترل‌كردن مخلوطي از پليمر و سراميك انجام مي‌دهند. ماده از چند مرحلة انتقالي عبور مي‌كند؛ از مكعبي به 6 وجهي و سپس به نازك و مسطح و بعد به شش وجهي وارونه و مكعبي وارونه. ماده پس از مرحلة مسطح و قبل از مرحلة 6 وجهي وارونه، به صورت ساختمان مكعبي دوگانه موسوم به Plamber’s nightmare مي‌باشد كه قبلاً در سيستمهاي پليمري يافت نشده‌بود. اين ساختمان اولين ساختار با چنين قابليت انطباق بالايي است كه بوسيلة تركيب خاصي از پليمرها و سراميكها توليد مي‌شود. ويسنرمي‌گويد: "اين شانس وجود دارد كه ما به مجموعه‌ا‌ي از ساختارهاي دوگانة ديگر كه در پليمرها وجود دارد و ديگران چيزي در مورد آنها نمي‌دانند، دست پيدا كنيم. ما راه را براي يافتن هرچه بيشتر چنين ساختارهايي باز كرده‌ايم."
اين تحقيقات بوسيلة بنياد ملي علوم، انجمن ماكس-پلانك و مركز تحقيقات مواد دانشگاه كُرنل، پشتيباني شده‌است.
منبع: www. cornel. edu
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 |
|
Sub quantum space and interactions from photon to fermions and bosons |
|
نامه سرگشاده به حضرت آیت الله هاشمی رفسنجانی |
آرشیو موضوعی
|
|
از آغاز کودکی به پدیده های فیزیکی و قوانین حاکم بر جهان هستی کنجکاو بودم. از همان زمان دو کمیت زمان و انرژی بیش از همه برایم مبهم بود. می خواستم بدانم ماهیت زمان چیست و ماهیت انرژی چیست؟