- شروع کننده موضوع
- #1
رؤیاکریمی
کاربر حرفه‌ای
- ارسال‌ها
- 504
- امتیاز
- 33
- نام مرکز سمپاد
- فرزانگان یزد
- شهر
- یزد
- سال فارغ التحصیلی
- 91
- دانشگاه
- یزد
- رشته دانشگاه
- مهندسی مکانیک
محلول‌هاي مغناطيسي يکي از شاخه‌هاي فناوري نانو است که کمتر از ديگر شاخه‌هاي نانو به آن پرداخته شده‌است، ولي به تازگي کاربردهاي جديدي براي آن يافت شده است.
محلول‌هاي مغناطيسي (Ferro fluid) از ذرات بسيار ريز کلوييدي ( درحدود100 – 10 نانومتر ( m 9- 10) ) از جنس فلزاتي که خاصيت مغناطيسي دارند(مانند آهن و کبالت) به حالت سوسپانسيون در مايعي ، ساخته ميشوند . پخش کردن ذرات در مايع را مي توان به کمک يک واکنش شيميايي انجام داد. ذرات پخش شده در مايع به علت ريز بودن به صورت کلوئيدي هستند ولي پس از گذشت مدت زمان نسبتاً کوتاهي به هم پيوسته و ذرات بزرگتري را تشکيل مي‌دهند ، که در ا ين صورت حالت کلوييدي آن از بين رفته ، ذرات در محلول ته نشين شده و خاصيت مغناطيسي خود را از دست مي دهند .
هر قدر که ذرات ريزتر باشند ، محلول خاصيت مغناطيسي بهتري از خود نشان مي‌دهد. به اين علت است که در هنگام توليد ، موادي با نام " سورفاکتانت " به محلول اضافه مي‌شود که روي ديواره‌هاي آن را مي پوشاند و مانع از به هم پيوستن و بزرگ شدن ذرات مي‌شود و ذرات با گذشت زمان خاصيت خود را از دست نمي‌دهند.
يک Ferro fluid معمولي ، از %5 جامد مغناطيسي ، %10 سورفاکتانت و % 85 مايع تشکيل شده است. در عصر حاضر نانو تکنولوژي خدمت بسياري به بشر کرده‌است . در شيمي ، در فيزيک و . . . همچنين در زمينه‌هاي پزشکي که با ساخت وسايل گوناگون در زمينه‌ي درمان ، انسانها را ياري کرده است . نظريا تي وجود دارد مبني بر اينکه به کمک اين محلول مي توان کپسولهايي ساخت و دا روهايي را که براي بخشي از بدن مضر و براي بخشي ديگر مفيد است ، به راحتي به محل مورد نظر برسانيم . با اين روش که کپسولهايي از اين جنس را پراز داروي مورد نظر کنيم و به وسيله‌ي آهنربا به محل مورد نظر برسانيم و در آنجا آنرا تخليه کنيم .
در چند ساله‌ي اخير دانشمندان به اين عقيده رسيده‌اند که به کمک وارد کردن ا ين محلول به بدن ميتوان سلولهاي سرطاني و يا ويروسها ( مثلا ايدز) را از بدن خارج کرد، به صورتي که ا ين ماده آنتي بادي (Anti body) موجود در خون را ( به وسيله بار مثبت آنها ) جذب کرده و آنتي بادي ها هم ويروسها را جذب ميکنند که با خارج کردن Ferro fluid به وسيله آهنربا ميتوان ويروسها را خارج کرد. ولي متأسفانه هنوز به مرحله‌ي عملي نرسيده‌است.
به غير از استفاده‌هاي پزشکي ذکر شده در بالا استفاده‌هاي صنعتي هم براي اين ماده ذکر شده‌است. مثلا در چيپهاي مخصوص براي حرکت دا دن يک سيال مشکلاتي وجود دارد چون موتورهايي در آن اندازه‌ي ريز وجود ندارد و اگر هم وجود دارد بسيار پرهزينه است. اما با اضافه کردن مقداري از ا ين محلول به آن سيال ميتوان با نيروي مغناطيسي آن سيال را به حرکت در آورد. مورد ديگر استفاده از اين ماده در بلند گو هاي پر قدرت است .اين محلول خاصيت خود را در دماهاي بالا ، مثلا در °C 200 يا در دماهاي پايين ، مثلا در °C 50- و يا در برابر امواج هسته اي حفظ مي کند .
--------------------------------------------------------------------------------
سورفکتانت ها :
کلمه سورفکتانت مخلوطي از “Surface active agent “ مي باشد . سورفکتانتها معمولا ترکيباتي آلي هستند که داراي گروههاي آبدوست که نقش دم و دنباله را دارد و گروههاي آبگريز که نقش سر را دارد مي باشند بنابراين معمولا به طور ناچيز در آب و حلالهاي آلي حل مي شوند.
وجود طبيعت دوگانه سبب ويژگيهاي خاصي در اين مولکول ها مي شود به طوريکه مي توانند در آب حل شده و در سطح مشترک آب – هوا يا بين دو سطح از دوفاز مختلف تجمع يافته و سبب کاهش کشش سطحي شوند. به طور نمونه در مورد بالاسورفکتانت ها ، از يکي از دو سرشان به کلوييد متصل شده و از سر ديگر به محلول نزديک اند، بنابراين سرهايي که در محلول قرار دارند همنام بوده و سبب دافعه بين کلوييدها مي شود . در نتيجه از تجمع و به هم پيوستن آنها ممانعت نموده و محلول خاصيت مغناطيسي خود را حفظ مي کند.
سورفکتانتها نقش مهمي در بسياري از کاربرد ها عملي و محصولات بازي ميکند مثلا : شونده ها – امولسيون کننده ها – جوهر سازي – کف سازي و ….سورفکتانتها معمولا بوسيله گروههاي باردار تقسيم بندي مي شوند . سورفکتانتهاي غيريوني در قسمت سر خود بي بار هستند. اگر بار منفي باشد سورفکتانت آنيوني و اگر مثبت بود سورفکتانت کاتيوني داريم .. گاهي قسمت سر داراي هر دو بار منفي و مثبت است که به آن آمفوتريک گوئيم .
منبع: باشگاه نانو
محلول‌هاي مغناطيسي (Ferro fluid) از ذرات بسيار ريز کلوييدي ( درحدود100 – 10 نانومتر ( m 9- 10) ) از جنس فلزاتي که خاصيت مغناطيسي دارند(مانند آهن و کبالت) به حالت سوسپانسيون در مايعي ، ساخته ميشوند . پخش کردن ذرات در مايع را مي توان به کمک يک واکنش شيميايي انجام داد. ذرات پخش شده در مايع به علت ريز بودن به صورت کلوئيدي هستند ولي پس از گذشت مدت زمان نسبتاً کوتاهي به هم پيوسته و ذرات بزرگتري را تشکيل مي‌دهند ، که در ا ين صورت حالت کلوييدي آن از بين رفته ، ذرات در محلول ته نشين شده و خاصيت مغناطيسي خود را از دست مي دهند .
هر قدر که ذرات ريزتر باشند ، محلول خاصيت مغناطيسي بهتري از خود نشان مي‌دهد. به اين علت است که در هنگام توليد ، موادي با نام " سورفاکتانت " به محلول اضافه مي‌شود که روي ديواره‌هاي آن را مي پوشاند و مانع از به هم پيوستن و بزرگ شدن ذرات مي‌شود و ذرات با گذشت زمان خاصيت خود را از دست نمي‌دهند.
يک Ferro fluid معمولي ، از %5 جامد مغناطيسي ، %10 سورفاکتانت و % 85 مايع تشکيل شده است. در عصر حاضر نانو تکنولوژي خدمت بسياري به بشر کرده‌است . در شيمي ، در فيزيک و . . . همچنين در زمينه‌هاي پزشکي که با ساخت وسايل گوناگون در زمينه‌ي درمان ، انسانها را ياري کرده است . نظريا تي وجود دارد مبني بر اينکه به کمک اين محلول مي توان کپسولهايي ساخت و دا روهايي را که براي بخشي از بدن مضر و براي بخشي ديگر مفيد است ، به راحتي به محل مورد نظر برسانيم . با اين روش که کپسولهايي از اين جنس را پراز داروي مورد نظر کنيم و به وسيله‌ي آهنربا به محل مورد نظر برسانيم و در آنجا آنرا تخليه کنيم .
در چند ساله‌ي اخير دانشمندان به اين عقيده رسيده‌اند که به کمک وارد کردن ا ين محلول به بدن ميتوان سلولهاي سرطاني و يا ويروسها ( مثلا ايدز) را از بدن خارج کرد، به صورتي که ا ين ماده آنتي بادي (Anti body) موجود در خون را ( به وسيله بار مثبت آنها ) جذب کرده و آنتي بادي ها هم ويروسها را جذب ميکنند که با خارج کردن Ferro fluid به وسيله آهنربا ميتوان ويروسها را خارج کرد. ولي متأسفانه هنوز به مرحله‌ي عملي نرسيده‌است.
به غير از استفاده‌هاي پزشکي ذکر شده در بالا استفاده‌هاي صنعتي هم براي اين ماده ذکر شده‌است. مثلا در چيپهاي مخصوص براي حرکت دا دن يک سيال مشکلاتي وجود دارد چون موتورهايي در آن اندازه‌ي ريز وجود ندارد و اگر هم وجود دارد بسيار پرهزينه است. اما با اضافه کردن مقداري از ا ين محلول به آن سيال ميتوان با نيروي مغناطيسي آن سيال را به حرکت در آورد. مورد ديگر استفاده از اين ماده در بلند گو هاي پر قدرت است .اين محلول خاصيت خود را در دماهاي بالا ، مثلا در °C 200 يا در دماهاي پايين ، مثلا در °C 50- و يا در برابر امواج هسته اي حفظ مي کند .
--------------------------------------------------------------------------------
سورفکتانت ها :
کلمه سورفکتانت مخلوطي از “Surface active agent “ مي باشد . سورفکتانتها معمولا ترکيباتي آلي هستند که داراي گروههاي آبدوست که نقش دم و دنباله را دارد و گروههاي آبگريز که نقش سر را دارد مي باشند بنابراين معمولا به طور ناچيز در آب و حلالهاي آلي حل مي شوند.
وجود طبيعت دوگانه سبب ويژگيهاي خاصي در اين مولکول ها مي شود به طوريکه مي توانند در آب حل شده و در سطح مشترک آب – هوا يا بين دو سطح از دوفاز مختلف تجمع يافته و سبب کاهش کشش سطحي شوند. به طور نمونه در مورد بالاسورفکتانت ها ، از يکي از دو سرشان به کلوييد متصل شده و از سر ديگر به محلول نزديک اند، بنابراين سرهايي که در محلول قرار دارند همنام بوده و سبب دافعه بين کلوييدها مي شود . در نتيجه از تجمع و به هم پيوستن آنها ممانعت نموده و محلول خاصيت مغناطيسي خود را حفظ مي کند.
سورفکتانتها نقش مهمي در بسياري از کاربرد ها عملي و محصولات بازي ميکند مثلا : شونده ها – امولسيون کننده ها – جوهر سازي – کف سازي و ….سورفکتانتها معمولا بوسيله گروههاي باردار تقسيم بندي مي شوند . سورفکتانتهاي غيريوني در قسمت سر خود بي بار هستند. اگر بار منفي باشد سورفکتانت آنيوني و اگر مثبت بود سورفکتانت کاتيوني داريم .. گاهي قسمت سر داراي هر دو بار منفي و مثبت است که به آن آمفوتريک گوئيم .
منبع: باشگاه نانو