المپياد جهاني فيزيك
 پيوندهاي المپياد فيزيك
 
 گلوله‌ها‌ي توخالي (زنگ تفريح شماره‌ي 90)
گلوله‌ها‌ي توخالي (زنگ تفريح شماره‌ي 90)زنگ تفريح فيزيك
نانولوله‌‌ها

گلوله‌هاي‌ توخالي
(Tubular peas)








مطالبي پيرامون نانولوله‌ها
نانولوله‌ها سال 1991 كشف شدند. آن‌ها فرم نويني از كربن، با 4 الكترون براي پيوند هستند. اتم كربن مي‌تواند به روش‌هاي متفاوتي با ساير اتم‌ها تركيب شود و مواد مفيد فراواني را توليد كند. الماس نمونه‌اي از آن‌هاست. همچنانكه در شكل مشاهده مي‌كنيد، هر اتم كربن با 4 همسايه‌اش پيوندي سه بعدي دارد. الماس مصنوعي به مراتب سخت‌تر از ماده‌ي طبيعي يافت شده بر روي زمين است.

ساختار عادي‌تر كربن، گرافيت است ، همان ماده به كار رفته در نوك مداد . برخلاف ساختار سه بعدي الماس، اتم‌هاي كربن در گرافيت با سه اتم ديگر در صفحه‌هاي دوبعدي به صورت هگزاگونال1 مقيد شده است كه هركدام اطراف ديگري را پوشش مي‌دهد، بنابراين گرافيت به سمت خارج از نوك مداد روي كاغذ مي‌لغزد. نمايي از ساختار گرافيت را مي‌توانيد در تصوير 2 مشاهده كنيد.


الماس

گرافيت

Buckyball فلورين‌هاي كروي

 ساختار نوين پيش‌بيني نشده‌ي كربن در سال 1987 كشف شد: فلورين كروي2 (buckyball)؛ يعني زماني كه در سياهي سمت چپ ، جريان زياد بين الكترودهاي كربني يك قوس الكتريكي ايجاد مي‌كند. فلورين كروي ساختار سه بعدي بسته‌ و سختي دارد. ساده‌ترين ساختار آن كرين 60 است (تصوير 3).

 

نماي كناري نانولوله كه شبكه‌ي بهم متصل اتم‌هاي كربن را نشان مي‌دهد.


اين سياهي يكنواخت از قوس‌هاي الكتريكي كربن، مي‌تواند حاصل ساختار جديد‌تري از كربن باشد؛ يعني نانولوله‌ها. نانولوله‌ها همانند نام پيشنهادي شان ، واقعاً كوچك هستند. ضخامت آن‌ها تنها چندنانومتر است، كم‌تر از يك هزارم ضخامت موي انسان. نانولوله‌ها تا يك ميلي‌متر رشد مي‌كنند.

براي نشان دادن شكل نانولوله‌ها، پيچش رو به بالاي يك صفحه‌ي گرافيت كه يك لوله‌ي استوانه‌اي باريك ايجاد مي‌كند را در نظر بگيريد (در تصوير ديده مي‌شود). هر اتم كربن همواره با سه همسايه‌ي نزديكش پيوند مي‌يابد و اين آرايش پيوندها موجب مي‌شود كه نانولوله‌ها با داشتن 16/ 1 چگالي فولاد، 100 برابر سخت‌تر از آن باشند. به علاوه‌ نانولوله‌ها بنا به خواص الكتريكي شان مي توانند كاربردهاي گوناگوني در تجهيزات الكتريكي داشته باشند.



1در شكل مي‌توانيد شمايه‌ي هگزاگونال را ببنيد. در اين نوع آرايش‌ بلورها هستند كه مواد را تشكيل مي‌دهند و هركدام بنا به جهت‌گيري بلورها در ماده ويژگي‌هاي خاصي دارند. كما اينكه دو نوع گرافيت مي‌توانيم داشته باشيم. الزاماً بلورها آرايش يكنواختي در ماده ندارند. معمولاً مواد، تركيبي پيچيده و شلوغ از چند جهت و نوع بلور هستند.

2فلورين كروي يا Buckyball (به احترام Richard Buckminister Fuller 1983-1895) نامي است براي شبكه‌اي كربني كه در آن مولكول‌هاي كربن از 60 اتم منظم در يك جسم چندوجهي تشكيل شده، و شبيه خطوط كوتاه بين دونقطه روي سطح كروي چيده شده اند.



1387/7/24لينک مستقيم

نظر شما پس از تاييد در سايت قرار داده خواهد شد
نام :
پست الکترونيکي :
صفحه شخصي :
نظر:
تاییدانصراف
 
 المپياد فيزيك

 

     

 

 

صفحه‌ي اصلي

     

 

راهنماي سايت

     

 

 

آموزش

     

 

بانك سوال

     

 

 

مسابقه

     

 

 

زنگ تفريح

     

 

 

مصاحبه و گزارش

     

 

 

معرفي كتاب

     

 

 

مشاوره

     

 

 

پرسش‌و‌پاسخ‌علمي

     

 

اخبار

 

فعاليت‌هاي علمي

 سايت‌هاي المپياد فيزيك
 بازديدها
كاربران غيرعضو آنلاينكاربران غيرعضو آنلاين:  1376
 كاربران عضو آنلاين:  0
  کل كاربران آنلاين:  1376