منبع پایان نامه با موضوع رفتار کلاسی، کره جنوبی، زبان روسی

دانلود پایان نامه

ل رادوسکویچ21 و لوکیانویچ22تصاویری واضح از لولههای 50 نانومتری کربنی را در نشریه روس شیمی فیزیکی به چاپ رساندند. چه بسا نانولولههای کربنی حتی قبل از آن سال هم ساخته شده بودند ولی تا زمان اختراع میکروسکوپ های ارسال الکترونی23 امکان مشاهده مستقیم این ساختارها فراهم نبوده است. دانشمندان در غرب متوجه این کشفت نشده بودند زیرا به دلیل جنگ سرد تبادل اطلاعاتی بین شرق و غرب بسیار ضعیف بود و مقاله نیز به زبان روسی به چاپ رسیده بود.
قبل از اولین تولید مصنوعی و کشف فلورین های کوچکتر و این باور وجود داشت که این مولکول های کروی بزرگ عموماً ناپایدارند. اما محاسبات چند دانشمند روسی نشان داد که مولکول در حالت گازی پایدار است و شکاف باند بزرگی دارد. فلورین ها نیز مشابه اغلب کشفیات بزرگ علمی دیگر به طور تصادفی کشف شدند. در سال 1985 کروتو و اسمالی با نتایج عجیبی در طیف جرمی کربن تبخیر یافته مواجه شدند. پس از این حادثه فلورین ها کشف شدند و پایداری آنها در حالت گازی اثبات شد. اولین مشاهدات فلورین ها در طیف نگاری جرمی غیرمنتظره بود و اولین روش تولید انبوده توسط کرچمر24 و هافمن25 تا سال ها قبل از پی بردن به آن که این روش فلورین تولید می کند، استفاده می شده است.
جست و جو برای دیگر فلورین ها نیز آغاز شد و در سال 1991 نانولوله های کربنی توسط ایجیما و همکارانش کشف شدند. کشف نانولوله های کربنی توسط ایجیما در ماده حل نشدنی لولههای گرافیتی سوخته شده در دوره حاصل از تخلیه قوس الکتریکی دو میله کربنی سرچشمه فناوری امروزی نانو درباره نانولوله های کربنی شد. این کشفی اتفاقی در ارتباط با فلورین ها بود؛ هرچند برای تولید فلورین ها با کمینسر؛ روش تخلیه قوس الکتریکی به خوبی شناخته شده بود از آن پس محققان زیادی در سراسر جهان به مطالعه و بررسی این نانولوله ها مشغولند.
به نظر میرسد نانولوله ها به طرز غیرمترقبه ای کشف شده اند لیکن در مقاله ای که توسط ابرلین26، اندو27 و کویاما28 در سال 1967 چاپ شد فیبرهای توخالی کربنی در ابعاد نانومتری به روش رشد بخار به وضوح نشان داده شده بودند. همچنین در سال 1987 در آمریکا اختراعی به نام جورج تننت29 برای تولید «فیبرهای مجازی استوانهای کربن»30 با قطری بین 5/3 تا 70 نانومتری و طولی حدود 102 برابر قطر آن ثبت شد. اخیراً کشف نانولولههای کربنی را به آن دو و شفاف سازی ساختار نانولولهها را به ایجیما نسبت میدهند. یک منظر از ساختار نانولولههای کربنی ساختار یک بعدی و درون تهی آنهاست. ساختار یک بعدی آنها بسیار مورد توجه فیزیک دانهاست زیرا امکان آزمایش در فیزیک کوانتوم یک بعدی را برای آنها فراهم می سازد. ساختار درون تهی آنها هم بسیار مورد توجه شیمی دان هاست زیرا امکان درگیری مولکول ها واکنش در فضای محصور و رهاسازی کنترل شده مولکول ها برای مصارفی نظیر رساندن دارو به بدن را پدید می آورد.

2-4-3- تاریخچه نانولوله ها
1952
● رادوسکویچ31 و همکارانش در مقاله ای در نشریه روسی شیمی فیزیک رشته های درون تهی کربن گرافیتی به قطر 50 نانومتری را نشان می دهد.
1976
● اندو32 و همکارانش رشد CVDفیبرهای کربنی در ابعاد نانومتری را گزارش می دهند.
1979
●آرتور سیکلارک33در مجله علمی-تخیلی چشمه های بهشت به خیال پردازی درباره ایده بالابرهای فضایی با استفاده از «یک کریستال خیالی الماس یک بعدی» پرداخت.
1958
● فورین ها کشف شدند.
1987
● در آمریکا اختراع «فیبرهای توخالی» به نام جورج تننتثبت شد.
1991
● محقق ژاپنی شرکت NEC سومیو ایجیما به طور اتفاقی نانولوله های کربنی را در دوده حاصل از جرقه الکتریکی بین دو میله کربنی کشف کرد.
● در ماه آگوست هرینگتون34 و تام ماگاناس35 از شرکت صنایع ماگاناس نانولوله ها را از روش CVDکشف کردند که به ابداع روشی برای ساخت لایه های نازک پوششی تک مولکولی نانولوله منجر شد.
1993
● گروه هایی از IBMو NECبه سرپرستی دونالد اس بیتیون36و ایجیما هر یک جداگانه نانولوله های تک جداره کربنی و روش تولید آن را با استفاده از کاتالیست های فلزی کشف کردند.
1998
● ترانزیستور نانولوله ای در Delftو IBM ساخته شد.
●در ماه آوریل کمپانی IBMشگردی را برای تولید اتوماتیک سطوح خالص و تمیز نیمه هادی از نانولوله ها اعلام کرد.
2002
● نانولوله کربنی چندجداره به عنوان سریع ترین نوسان سازها (بیش از 50 گیگاهرتز) به نمایش درآمد.
● روشی سریع و دقیق برای مدل کردن رفتار کلاسیک نانولوله ها به روش REBOتوضیح داده شد.
2003
● آوریل: نشان داده شد که خم کردن نانولوله مقاومت آن را تغییر می دهد.
● ژوئن: روشی برای ساخت نانولوله های با خواص فلزی با خلوص بالای 80% ارائه شد.
● سپتامپر: NECبه فناوری ساخت با ثبات ترانزیستورهای نانولوله ای کربن دست یافت.
● نوامبر: قیمت نانولوله ها در این سال از 20 تا 1000 یورو در هر گرم بسته به میزان خلوص ترکیب (تک جداره، دو جداره یا چند جداره) و سایر مشخصات تغییر کرد.
2004
ژوئن: محققان دانشگاه تسینقواو دانشگاه ایالتی لوئیزیانا کاربرد نانولوله در لامپهای رشته ای به جای المان های تنگستنی را به نمایش گذاشتند.
● مارس: نشریه نیچر عکس نانولوله تک جداره ای به طول 4 سانتی متر را چاپ کرد.
●آگوست: ملاحظه شد که تغییر ولتاژ اعمالی به یک نانولوله باعث ساطع شدن نور در نقاط مختلف در طول آن می شود.
2005
● می: نمونه نمای
ش گر نانولوله ای صفحه تخت 10 سانتی متر با رزولوشن بالا به نمایش گذاشته شد.
● آگوست: دانشگاه کالیفرنیا دریافت که نانولوله های Yشکل می توانند به صورت ترانزیستور عمل کنند.
● آگوست: شرکت جنرال الکتریک اعلام کرد که دیودهای نانولوله ای ساخته است که دارای بهترین عمل کردند و مطابق با دیودهای ایده آل تئوری عمل می کنند. همچنین اثر فرتوولتائیک در دیود نانولوله ای مشاهده شد که می تواند به تحولی عظیم در ساخت سلول های خورشیدی منجر گردد کارایی آنها را بهبود بخشد و بهره وری اقتصادی آنها را افزایش دهد.
● آگوست: صفحات نانولوله ای در ابعاد 100×5 سانتی متر ساخته شدند.
● سپتامبر: محققان آزمایشگاهی ILNLنشان دادند که وقتی ماده ای منفجره نظیر PETNبا لایه ای از نانولوله های تک جداره غنی شده با 29% آهن پوشش داده می شود می توان آن را با تاباندن نور فلاش دوربین معمولی منفجر کرد در صورتی که بدون استفاده از این پوشش کار فقط با تاباندن نور لیزر قوی امکان پذیر بود.
● سپتامبر: دانشمندان دانشگاه پوهانگ کره جنوبی و کلمبیای آمریکا تحت رهبری پروفسور فیلیپ کیم37 از کلمبیا و کمیک کوانگ سو38 از پوهانگ موفق به بیرون کشیدن یک لوله تودر تو از نانولوله های چند جدارهشدند.
● اکتبر: محققان دانشگاه ایالتی فلوریدا تحقق درباره کاربرد صفحات39 نانو لوله ای را آغاز کردند.
● نوامبر: مشاهده شد که سرعت جریان مایع از داخل لایه های نانو لوله پنج برابر بیش از حد انتظار بود.
● دسامبر: مؤسسه تحقیقات هندوستان40 وجود نانولوله های کربنی در سرمه نرم 41 را اعلام کرد.
● گزارش های صنعتی حاکم حاکی از رشد 10 تا 100 برابری تولید نانو لوله ها با انواع و خلوص متفاوت در پنج سال آینده است.
2006
● ژانویه: ساخت لایه های نازک نانو لوله به روش تبخیر انجام شد.
● ژاونیه: روش جدید دیگر برای رشد جنگلی (توده ای) نانو لوله ها اعلام شد.
● ژانویه: افزایش الاستیسیته از 20% به 280 % با ایجاد تغییرات شدید در قطر و هدایت نانو لوله ها با بالا بردن دما
● مارس: IBMاعلام کردن که مداری الکترونیکی را به کمک نا نو لوله ها ساخته است.
● مارس: نا نو لوله ها به عنوان داربست برای ترمیم اعصاب صدمه دیده استفاده شد.
● می : IBMبه روشی برای جاگذاری محل دقیق نا نو لوله دست یافت.
● ژوئن: دانشگاه رایس ابزاری برای الک کردن نا نو لوله ها در ابعاد و خواص الکتریکی گوناگون اختراع کرد.
● جولای: استفاده از نانولوله های کربنی در آلیاژ دو چرخه باعث پیروزی در مسابقات دو چرخه سواری معتبر توره و فرانس 2006 شد.
● آگوست: معلوم شد که نانو لوله های نوسانی می توانند مولکول های منفرد را آشکار کنند و تشخیص دهند.
● آگوست: کاهش قیمت تا نصف ظرف یک سال (تا یک وشصت و هفت صدم یورو بر گرم) در مقادیر یک کیلویی برای نانولوله های چند جداره به قطر بزرگتر از 50 نانومتر و طول یک میکرو متر.
2-5- انواع نانو لوله های کربنی
2-5-1- نانو لوله کربنی تک جداره
یک نانو لوله تک جداره از دو قسمت بدنه و در پوش با خواص متفاوت فیزیکی و شیمیایی تشکیل شده است. ساختار در پوش نشأت گرفته و مشابه یک فلورین کوچکتر نظیر است. اتم های کربنی که به شکل پنج و شش ضلعی در کنار یکدیگر قرار گرفته اند ساختار در پوش را می سازند. می توان به سادگی از قضیه اولر ثابت کرد که برای به دست آوردن ساختاری قفسی شکل بسته از پنج ضلعی های به دوازده پنج ضلعی نیاز است. ترکیب یک پنج ضلعی و پنج شش ضلعی در اطراف آن قوس لازم برای شکل گیری یک درپوش بسته گنبدی شکل را ایجاد می کند. البته گاهی بسته به نوع کاربرد نا نو لوله های سرباز هم تولید می شوند.

مطلب مشابه :  پایان نامه رایگان دربارهدینامیکی، نمونه برداری، مبانی نظری

شکل(2-2) نانو لوله های کربنی تک جداره

قانون دوم قانون پنج ضلعی مجزا است که می گوید فاصله بین پنج ضلعی روی پوسته فلورین برای کاهش تنش سطحی و حصول یک قوس موضعی حتی المقدور نرم به حداکثر ممکن می رسد تا ساختار پایدارتری را به وجود آورد. کوچکترین ساختار پایداری که به این روش می تواند شکل بگیرد مولکول و بعد از آن مولکول است و به همین ترتیب فلورین های بزرگتر. خاصیت مشترک دیگر بین تمام فلورین ها این است که از تعداد زوجی که اتم های کربن تشکیل شده اند زیرا اضافه کردن یک شش ضلعی یک شش ضلعی به یک ساختار موجود به معنای اضافه کردن دو اتم کربن است. قسمت دیگر تشکیل دهنده ساختارنانولوله های تک جداره بدنه استوانه های شکل آن است که از صفحهای گرافیتی با اندازه معلوم و در جهت مشخصی پیچیده شده به دست میآید. از آنجا که باید حاصل تفاوتی استوانه ای شکل باشد برای به دست اوردن استوانه ای بسته فقط می توان صفحات را در جهاتی خاص بپیچاند.
دو اتم از گرافیت انتخاب میشوند یکی به عنوان مبدا در نظر گرفته می شود و صفحه را میپیچانیم تا اتم دوم روی اتم مبدأ منطبق گردد. برداری که اتم مبدأ به جهت اتم دیگر اشاره می کند بردار کایرال42 نامیده می شود. طول آن برابر محیط نانومتری می باشد. بدیهی است که محور نانو لوله عمود بر بردار کایرال است. بیان فرآیند نورد (رول شدن) از طریق بردارهای است و به (n,m) که اعداد صحیحی در معادله بردار هستند نوع نانو لوله را مشخص می کنند. مثلاً در یک نانو لوله m=11 , n=10 , (10 ,11) است.
نانولوله های با بردارهای کایرال متفاوت دارای خواص متفاوتند نظیر هدایت الکتریکی استقامت و استحکام مکانیکی و خواص نوری متفاوت. تمام ساختارهای نانو لوله های تک جدار از برد
ارهای کایرال در محدوده قرار دارند. بردارهای پایه شبکه گرافین در فضای حقیقی اند. بیشتر نانو لوله های تک جداره قطری نزدیک به یک نانو متر دارند و طول آنها چندین هزار برابر بزرگتر از قطر آنهاست. البته آنها را با طول چند سانتی متر هم ساخته اند. ساختار یک نانولوله های تک جدارهرا می توان در ذهن چنان مجسم کرد که از لوله کردن یک صفحه گرافیت (صفحه ای تک لایه به ضخامت یک اتم کربن) و ایجاد یک استوانه بدون درز درست شده باشد. طرز پیچیدن صفحه گرافیت توسط جفت شاخص (n,m) بیان می گردد. اعداد صحیحح n,m مشخص کننده مؤلفه های بردار پایه در راستای دو جهت شبکه شش گوش لانه زنبوری گرافیت اند. اگر m صفر باشد نانو لوله «زیگزاگ» نامیده می شود. اگر n,m برابر باشند آن را آرمچر و در غیر این صورت به آن «کایرال» می گویند.

مطلب مشابه :  منابع و ماخذ پایان نامهمیلی، تجزیه، ساکارز، منحنی

شکل(2-3) رل کردن صفحه گرافیت و تشکیل نانو لوله های کربنی تک جداره

شکل (2-4) نمایش برداردهای پایه و جفت شاخص (m,n)

خط آرمچر خطی است که در عرض هر شش وجهی حرکت می کند و آن را به دو نیمه مساوی تقسیم می کند. در نتیجه وقتی باشد معرف یک نانو آرمچر است. واضح است که این نوع نانو لوله آزمایش و پیکر بندی هایی به صورت (7,7 : 6 , 6 : 5 ,5) دارد زیرا بردارها باید یکسان باشند تا روی خط آرمچر بردار برآیند C را پدید آورند. اعداد 6,6 : 5 , 5 , … قطر نانو لوله را نشان می دهند و زوج مرتبی از این اعداد استربیوشیمی (شیمی) آن را مشخص می سازد مقادیر ممکن دیگری برای بردار دوم، یعنی وجود دارند. اگر مقدار آن صفر شود در امتداد و لوله در راستای این خط قرار می گیرد. نانو لوله های زیگزاگ پیکر بندی هایی به صورت (…, 0 ,11: 0, 10: 0,9) دارند زیرا حداقل یکی از بردارها باید صفر باشد. احتمالات دیگری نیز وجود دارد که وقتی صفر یا مساوی نیستند یک نا نو لوله کایرال که در شکل های چپ و یا راست پیچ به وجود می آید را ایجاد می کنند.

شکل (2-5) تصویر شماتیک نا نو لوله های کربنی تک جداره

نانو لوله های تک جداره نوع بسیار مهمی از نانو لوله های کربنی اند زیرا دارای خواص الکتریکی بسیار جالبی اند که خاص آنهاست و نانو لوله های چند جداره خواص آن را ندارند. نانو لوله های تک جداره به احتمال زیاد بهترین انتخاب برای مینیاتوری کردن صنعت الکترونیک پس از دوره بسیار پیشرفته میکرو الکترونیک امروزی به شمار می آیند. اساسیترین بلوک پایه این سیستم ها، اتصال الکتریکی است و نانو لوله های تک جداره می توانند یک هادی بسیار عالی باشند. (دکر و همکاران،43 1999) کاربرد مفید و مهم آنها را در ایجاد اولین ترانزیستور مولکولی با ترانزیستور های نانولوله های تک جداره در سال 2001 محقق شد. هنوز ساخت نانو لوله های تک جداره بسیار گران است و توسعه روش های ساخت ارزان برای آینده نانو فناوری کربن امری حیاتی است. اگر نتوان به روش های ارزان تر ساخت دست یافت به کار گیری این فناوری مقرون به صرفه نیست. ساختار نانو لوله های کربنی به شکل قفسی تشکیل شده از شش ضلعی های منظم است. بر خلاف ساختار الماس که در آن اتم کربن در یک ساختار سه بعدی با چهار اتم کربن مجاور پبوند دارد در

Author: mitra2--javid

دیدگاهتان را بنویسید