yasaman_mohamadi
عضو جدید
پليمر ها و رفتار متضاد در برابر جريان الكتريكي
دانشمندان روسي دريافته اند كه پليمرها نه تنها مي توانند جريان الكتريكي را از خود عبور دهند، بلكه رفتاري متضاد در برابر جريان الكتريكي دارند. بدين معني كه بر حسب تمايل مي توان از اين پليمر جريان الكتريكي عبور داد و يا از آن به عنوان عايق استفاده نمود.
اين كشف حداقل به عنوان يك گام جدي در ساخت فناوري نوين فردا محسوب ميشود. در حال حاضر پروژه هاي مربوط به اين موضوع انگشت شمار مي باشند و ميتوان از حسگرهاي مختلف و صفحه كليد كامپيوتر نام برد كه تفاوت اساسي آنها با انواع موجود، قيمت پايين و قابليت اطمينان بالاي آن است. اما در آينده بسيار نزديك اين كشف در ساخت نمايشگرهاي عريض و بسيار نازك حامل هاي اطلاعاتي نسل جديد ( DVD, CD) و همچنين قابليت تعويض فلزات گران بها در مدارها و تجهيزات الكترونيكي با قيمت ارزانتر و قابليت اطمينان بالا، كمك شاياني خواهد نمود.
مبحث علمي پليمرهاي عبور دهنده جريان الكتريكي، اولين بار در جهان در اوايل دهه 70 ميلادي مطرح شد. در آن زمان يكي از كاركنان آزمايشگاه شيمي انستيتوي فنآوري توكيو بنام "هيدكي شيراكاوا" بصورت كاملا" تصادفي و از روي اشتباه در اندازه غلظت كاتاليزاتور، به يك غشاء پليمري دست يافت كه توانست جريان برق را از خود عبور دهد. پس از چندي شيراكاوا با دو آمريكايي از دانشگاه پنسيلوانيا بنام هاي "آلن هيگر" و" آلن مك ديارميد" كار مشتركي را شروع نمودند كه نتيجه كار آنها منجر به دريافت جايزه نوبل در بخش شيمي سال 2000 شد. آنها با اضافه نمودن افزودني هاي مختلف به پليمر توانستند بهترين شرايط سنتز و تفكيك آنها را تعريف نموده و پليمر را از نظر قابليت عبور جريان تا سطح جريان عبوري از مس، سنتز و توليد نمايند.
اما در مورد كشف دانشمندان روسي بايد گفت كه اولا" هيچ ماده اي به پليمر اضافه نكرده وتوانسته اند با اعمال شرايط خاص از بعضي از پليمرها جريان عبور دهند، ثانيا" اثر نارسانايي (عايق عبور جريان) آن را نيز كشف نموده اند، هرچند هنوز علت آن روشن نشده است.
كاشف اين خواص، پروفسور انستيتوي شيمي آلي آكادمي علوم روسيه واقع در شهر اوفا بنام سرگي سالازكين است كه در حال حاضر در انستيتوي تركيبات آلي مسكو وابسته به آكادمي علوم روسيه فعاليت مي نمايد. پروفسور سالازكين، پليمري از مواد آلي سنتز نموده كه آن را « پلي دي فنيلن فتالين» نام نهاده است. اين ماده مي تواند حرارت را تا 400 درجه سانتيگراد تحمل نمايد و در همين حال در مقابل اسيدها و قلياهاي پرغلظت نيز مقاوم باشد. البته در ابتدا اين پليمر براي استفاده در *****هاي شيميايي مختلف، لايه هاي حفاظتي، پيوندهاي چسبنده و غيره در نظر گرفته شده بود و قاعدتا" اين ماده براي موارد مذكور بايد مورد استفاده قرار مي گرفت اما دوباره بصورت تصادفي اين ماده بدست محققين آزمايشگاه فيزيك پليمر انستيتوي فيزيك مولكولي و كريستال آكادمي علوم روسيه واقع در شهر اوفا به رياست "آلكسي لاچينوف" افتاد. زماني كه غشاء پليمر جديد توسط دانشمندان اوفاي مورد بررسي قرار گرفت، خواص جانبي جالبي كشف گرديد. بدين ترتيب كه مشخص گرديد اين ماده بدليل تاثيرات اندك وارده ( فشار چند گرمي و ميدان الكتريكي بسيار ضعيف ) از خاصيت عايقي به يك ماده هادي تبديل مي گردد و ميزان رسانايي آن بستگي به نيروي اثرگذار دارد و مي توان خاصيت رسانايي آن را از مس نيز بيشتر نمود.
طبق اظهارات "آلكسي لاچينوف"،محققين ابتدا متحير شدند، چرا كه تمركز چند خاصيت از جمله مقاومت در مقابل حرارت بالا و همچنين مقاومت در مقابل محيط هاي شيميايي مخرب و رسانايي بالا بصورت همزمان در يك ماده كاملا" غير معمول است اما نتايج بدست آمده تمام موارد فوق را ثابت نمود.
در همين زمينه محققين ديگري نيز از انستيتوي مهندسي فيزيك آكادمي علوم روسيه شهر سنت پيتربورگ (بخش فيزيك حالت جامد به رياست الكساندر اييونوف)، آزمايشگاه پروفسور لئونيد گريگورف واقع در انستيتوي پليمرهاي مصنوعي آكادمي علوم روسيه واقع در مسكو و غيره مشغول فعّاليت مي باشند.
با منسجم شدن فعاليت دانشمندان روسي، پروژه هاي نسبتا" ساده، رفته رفته بسوي طراحي و ساخت تجهيزات پيچيده با ابعاد مولكولي و اتمي، پيش مي رود.
در حال حاضر دانشمندان روسي براي پليمر جديد، روش سنتز آن و همچنين نحوه ساخت تجهيزات جانبي آن گواهينامه ثبت اختراع دريافت نموده اند. همان طور كه قبلاً نيز اشاره شد از اين پليمرها در ساخت صفحه كليد كامپيوتر، مايكروفر، ترازوهاي الكترونيكي و همچنين سنسورهاي مختلف و غيره استفاده مي گردد.
فن آوري بكار گيري پليمر مذكور ساده مي باشد. پليمر را بر روي سطح مــورد نظر همانــند لاك مي مالند و با اينكه لايه بوجود آمده بسيار نازك است اما وسايل را از اتصالي، گرم شدن و ديگر عوامل حفظ مي نمايد. قيمت آن تا دو برابر نسبت به روش هاي معمول ارزان تر بــوده و دوام وسايل را چندين برابر مي نمايد.
هم اكنون كار بر روي پروژه هاي بزرگتر از جمله كار آماده سازي ساخت نمايشگرهاي لايه اي اميسيوني (بسيار نازك) آغاز شده است. غشاء پليمري‌را مي توان بدون هيچ محدوديتي و با هر مساحتي توليد نمود، بنابراين مانيتورهاي بزرگ ساخته شده از اين روش نسبت به مانيتورهاي LCD موجود، بسيار ارزان تر خواهد بود.
تحقيقات حاصل از خواص انتشارالكتريكي پليمرها در سطح مولكولي نشان مي دهد كه با استفاده از فنآوري مذكور مي توان حامل هاي اطلاعاتي نسل جديد را نيز بوجود آورد. حجم حامل هاي اطلاعاتي پليمري نسبت به CD ها و DVD هاي امروزي چندين هزار برابر بيشتر خواهد بود و طبق نظر" آلكسي لاچينوف" در آينده حجم ديسك هاي پليمري تا 100 ميليارد برابر بيشتر خواهد شد. يعني به عبارتي چندين ديسك پليمري قادر خواهند بود تا كليه اطلاعات موجود درجهان را بصورت ديجيتالي ضبط نمايد.
همچنين متذكر مي گردد كه اين پليمر در آينده مي تواند جايگزين فلزاتي شود كه اتصالات الكتريكي را پوشش ميدهند (براي مثال در رله هاي الكتريكي) و موجب كاهش هزينه هاي توليد شوند هر چند كه بدليل عبور جريان الكتريكي از غشاء پليمر با ضخامت چند ميكرومتري و عدم تحمل اختلاف فشار جريان الكتريكي، امكان جايگزيني آنها با سيم هاي گران قيمت آلومينيومي و مسـي جهت انتقال برق، ميسر نيست.
دانشمندان روسي دريافته اند كه پليمرها نه تنها مي توانند جريان الكتريكي را از خود عبور دهند، بلكه رفتاري متضاد در برابر جريان الكتريكي دارند. بدين معني كه بر حسب تمايل مي توان از اين پليمر جريان الكتريكي عبور داد و يا از آن به عنوان عايق استفاده نمود.
اين كشف حداقل به عنوان يك گام جدي در ساخت فناوري نوين فردا محسوب ميشود. در حال حاضر پروژه هاي مربوط به اين موضوع انگشت شمار مي باشند و ميتوان از حسگرهاي مختلف و صفحه كليد كامپيوتر نام برد كه تفاوت اساسي آنها با انواع موجود، قيمت پايين و قابليت اطمينان بالاي آن است. اما در آينده بسيار نزديك اين كشف در ساخت نمايشگرهاي عريض و بسيار نازك حامل هاي اطلاعاتي نسل جديد ( DVD, CD) و همچنين قابليت تعويض فلزات گران بها در مدارها و تجهيزات الكترونيكي با قيمت ارزانتر و قابليت اطمينان بالا، كمك شاياني خواهد نمود.
مبحث علمي پليمرهاي عبور دهنده جريان الكتريكي، اولين بار در جهان در اوايل دهه 70 ميلادي مطرح شد. در آن زمان يكي از كاركنان آزمايشگاه شيمي انستيتوي فنآوري توكيو بنام "هيدكي شيراكاوا" بصورت كاملا" تصادفي و از روي اشتباه در اندازه غلظت كاتاليزاتور، به يك غشاء پليمري دست يافت كه توانست جريان برق را از خود عبور دهد. پس از چندي شيراكاوا با دو آمريكايي از دانشگاه پنسيلوانيا بنام هاي "آلن هيگر" و" آلن مك ديارميد" كار مشتركي را شروع نمودند كه نتيجه كار آنها منجر به دريافت جايزه نوبل در بخش شيمي سال 2000 شد. آنها با اضافه نمودن افزودني هاي مختلف به پليمر توانستند بهترين شرايط سنتز و تفكيك آنها را تعريف نموده و پليمر را از نظر قابليت عبور جريان تا سطح جريان عبوري از مس، سنتز و توليد نمايند.
اما در مورد كشف دانشمندان روسي بايد گفت كه اولا" هيچ ماده اي به پليمر اضافه نكرده وتوانسته اند با اعمال شرايط خاص از بعضي از پليمرها جريان عبور دهند، ثانيا" اثر نارسانايي (عايق عبور جريان) آن را نيز كشف نموده اند، هرچند هنوز علت آن روشن نشده است.
كاشف اين خواص، پروفسور انستيتوي شيمي آلي آكادمي علوم روسيه واقع در شهر اوفا بنام سرگي سالازكين است كه در حال حاضر در انستيتوي تركيبات آلي مسكو وابسته به آكادمي علوم روسيه فعاليت مي نمايد. پروفسور سالازكين، پليمري از مواد آلي سنتز نموده كه آن را « پلي دي فنيلن فتالين» نام نهاده است. اين ماده مي تواند حرارت را تا 400 درجه سانتيگراد تحمل نمايد و در همين حال در مقابل اسيدها و قلياهاي پرغلظت نيز مقاوم باشد. البته در ابتدا اين پليمر براي استفاده در *****هاي شيميايي مختلف، لايه هاي حفاظتي، پيوندهاي چسبنده و غيره در نظر گرفته شده بود و قاعدتا" اين ماده براي موارد مذكور بايد مورد استفاده قرار مي گرفت اما دوباره بصورت تصادفي اين ماده بدست محققين آزمايشگاه فيزيك پليمر انستيتوي فيزيك مولكولي و كريستال آكادمي علوم روسيه واقع در شهر اوفا به رياست "آلكسي لاچينوف" افتاد. زماني كه غشاء پليمر جديد توسط دانشمندان اوفاي مورد بررسي قرار گرفت، خواص جانبي جالبي كشف گرديد. بدين ترتيب كه مشخص گرديد اين ماده بدليل تاثيرات اندك وارده ( فشار چند گرمي و ميدان الكتريكي بسيار ضعيف ) از خاصيت عايقي به يك ماده هادي تبديل مي گردد و ميزان رسانايي آن بستگي به نيروي اثرگذار دارد و مي توان خاصيت رسانايي آن را از مس نيز بيشتر نمود.
طبق اظهارات "آلكسي لاچينوف"،محققين ابتدا متحير شدند، چرا كه تمركز چند خاصيت از جمله مقاومت در مقابل حرارت بالا و همچنين مقاومت در مقابل محيط هاي شيميايي مخرب و رسانايي بالا بصورت همزمان در يك ماده كاملا" غير معمول است اما نتايج بدست آمده تمام موارد فوق را ثابت نمود.
در همين زمينه محققين ديگري نيز از انستيتوي مهندسي فيزيك آكادمي علوم روسيه شهر سنت پيتربورگ (بخش فيزيك حالت جامد به رياست الكساندر اييونوف)، آزمايشگاه پروفسور لئونيد گريگورف واقع در انستيتوي پليمرهاي مصنوعي آكادمي علوم روسيه واقع در مسكو و غيره مشغول فعّاليت مي باشند.
با منسجم شدن فعاليت دانشمندان روسي، پروژه هاي نسبتا" ساده، رفته رفته بسوي طراحي و ساخت تجهيزات پيچيده با ابعاد مولكولي و اتمي، پيش مي رود.
در حال حاضر دانشمندان روسي براي پليمر جديد، روش سنتز آن و همچنين نحوه ساخت تجهيزات جانبي آن گواهينامه ثبت اختراع دريافت نموده اند. همان طور كه قبلاً نيز اشاره شد از اين پليمرها در ساخت صفحه كليد كامپيوتر، مايكروفر، ترازوهاي الكترونيكي و همچنين سنسورهاي مختلف و غيره استفاده مي گردد.
فن آوري بكار گيري پليمر مذكور ساده مي باشد. پليمر را بر روي سطح مــورد نظر همانــند لاك مي مالند و با اينكه لايه بوجود آمده بسيار نازك است اما وسايل را از اتصالي، گرم شدن و ديگر عوامل حفظ مي نمايد. قيمت آن تا دو برابر نسبت به روش هاي معمول ارزان تر بــوده و دوام وسايل را چندين برابر مي نمايد.
هم اكنون كار بر روي پروژه هاي بزرگتر از جمله كار آماده سازي ساخت نمايشگرهاي لايه اي اميسيوني (بسيار نازك) آغاز شده است. غشاء پليمري‌را مي توان بدون هيچ محدوديتي و با هر مساحتي توليد نمود، بنابراين مانيتورهاي بزرگ ساخته شده از اين روش نسبت به مانيتورهاي LCD موجود، بسيار ارزان تر خواهد بود.
تحقيقات حاصل از خواص انتشارالكتريكي پليمرها در سطح مولكولي نشان مي دهد كه با استفاده از فنآوري مذكور مي توان حامل هاي اطلاعاتي نسل جديد را نيز بوجود آورد. حجم حامل هاي اطلاعاتي پليمري نسبت به CD ها و DVD هاي امروزي چندين هزار برابر بيشتر خواهد بود و طبق نظر" آلكسي لاچينوف" در آينده حجم ديسك هاي پليمري تا 100 ميليارد برابر بيشتر خواهد شد. يعني به عبارتي چندين ديسك پليمري قادر خواهند بود تا كليه اطلاعات موجود درجهان را بصورت ديجيتالي ضبط نمايد.
همچنين متذكر مي گردد كه اين پليمر در آينده مي تواند جايگزين فلزاتي شود كه اتصالات الكتريكي را پوشش ميدهند (براي مثال در رله هاي الكتريكي) و موجب كاهش هزينه هاي توليد شوند هر چند كه بدليل عبور جريان الكتريكي از غشاء پليمر با ضخامت چند ميكرومتري و عدم تحمل اختلاف فشار جريان الكتريكي، امكان جايگزيني آنها با سيم هاي گران قيمت آلومينيومي و مسـي جهت انتقال برق، ميسر نيست.
آخرین ویرایش توسط مدیر:
