المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الاحياء
عدد المواضيع في هذا القسم 10456 موضوعاً
النبات
الحيوان
الأحياء المجهرية
علم الأمراض
التقانة الإحيائية
التقنية الحياتية النانوية
علم الأجنة
الأحياء الجزيئي
علم وظائف الأعضاء
المضادات الحيوية

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر المرجع الالكتروني للمعلوماتية
ميعاد زراعة الجزر
2024-11-24
أثر التأثير الاسترجاعي على المناخ The Effects of Feedback on Climate
2024-11-24
عمليات الخدمة اللازمة للجزر
2024-11-24
العوامل الجوية المناسبة لزراعة الجزر
2024-11-24
الجزر Carrot (من الزراعة الى الحصاد)
2024-11-24
المناخ في مناطق أخرى
2024-11-24



المواد النانوية وخصائصها  
  
225   11:15 صباحاً   التاريخ: 6-12-2016
المؤلف : أياد محمد علي فاضل العبيدي
الكتاب أو المصدر : التقنية الحياتية النانوية
الجزء والصفحة :
القسم : علم الاحياء / التقنية الحياتية النانوية / تصنيع وتخليق المواد النانوية /

المواد النانوية وخصائصها

تتوافر في الوقت الحاضر العديد من المنتجات والمساحيق النانوية التي تصنع على نطاق تجاري مثل :

1. Aluminum titanate AI2TiO3

2. Barium aluminum titanate Ba1.23AI2Ti5.54O16

3. Barium Copper Oxide BaCuO2 , Ba2Cu3O5

4. Barium calcium copper oxide Ba2CaCu20s , Ba2Ca2Cu3O5

5. Barium Strontium titanium oxide BaSrTi2O6

6. Calcium titanate CaTiO3

7. Calcium zirconium titanium oxide CaZrTi2O3

8. Cadmium tungsten oxide CdWO4

9. Cerium aluminate CeAIO3

10. Cooper aluminate CuAl2O4

11. lron nickel oxide FeNiO4

12. Lanthanum chromite LaCrO3

13. Lanthanum chromium oxide LaCrO3

14. Lanthanum manganite LaMnO

15. Lanthanum manganese w oxide LaMnO3

16. Lanthanum substituted lithium titanate (Lali3)TiO3

17. Lead zirconium substituted titanate PbZr0.2Ti0.8O3

18.Manganese titanate MnTiO3

19.Magnesium aluminate MgAI2O4

20.Nickel cobalt oxide NiCoO2

21.5trontium bismuth niobium oxide SrBi2Nb2O9

22.Strontium ferrite SrFe12O19

23.Strontium vanadium substituted niobium oxide Sr2(Nb,V)2O7

24.Yttrium aluminum oxide Y3AI5O12

25.Yttrium iron oxide Y3Fe5O12

26.Zinc iron oxide ZnFe2O4

27.Zinc titanium oxide ZnTiO3

28.Zirconium titanium Iron (Ill) aluminate ZrTi3FeAI07

29.Zirconium titanium aluminate ZrTi2AlO5

 

 

المواد النانوية الرئيسية                                                          المنتجات المكونة منها

 

1. الكرافيت (أقلام الرصاص ، الكاربون)                       29

2. كاربيد الكاليسيوم                                                14

3. السليكا – silica gel (مسرطن)                               8

4. اوكسيد الزنك                                                     25

5. كلوريد الفضة                                                     8                          

6. ثاني اوكسيد التيتانيوم                                           1

7. أوكسيد السيزيوم

8. السيليسيوم

9. سلفات الباريوم

 

يبلغ عدد المنتجات النانوية ذات العلاقة بمجالات الصحة واللياقة الى 135 منتجا منها 34 منتجا للملابس الطبية و 33 لأدوات الرياضة و 31 لمواد التجميل و 23 للرعاية الشخصية و 8 مراهم ضد الشمس و 6 لفلترة والترشيح .

1- الخواص المغناطيسية للمواد النانوية magnetic properties of nanomaterial

تزداد قيم التمغنط magnetization مع زيادة المساحة السطحية لوحدة الحجم ومع النقصان في حجم الدقائق فمثلاً تمتلك حبيبات اليوتيريوم – سماريوم – كوبلت (Yttrium -Samarium –Cobalt) مساحة سطحية كبيرة وبذلك فإنها تغطي خواص مغناطيسية غير مرئية هذا ومن المجالات البحثية المتقدمة وذات التطبيقات الطبية الرائعة هو استخدام المواد النانوية البوليميرية المغناطيسية الفعالة  active magnetic-polymeric nanomaterialsلتطوير طرق منهجية للتخليق لربط الجزيئات الحيوية biomolecules المختلفة مثل السلاسل البيتيدية والاجسام المضادة والجينات مع مواد نانوية بوليميرية حساسة مغناطيسيا ودراسة السيطرة الموضعية المحددة لإطلاق الدواء وهو ما يعرف بنظام نقل الدواء المتفرد ‏او المتفرد  unique drug delivery system

2- الخواص الحرارية للمواد النانوية thermal properities of nanomaterial

‏يستخدم مجهر القوة الذرية " AEM " لقياس الانتقال الحراري للمواد النانوية بالقياس النانوميتري العالي الدقة . تكون ابعاد انظمة المواد النانوية صغيرة جدا ولا تسمح بالتعرف على درجة الحرارة الموقعية ومن التطبيقات الاخرى للخواص الحرارية للمواد النانوية هو استخدام الموانع النانوية Nano fluid  لتحسن النقل الحراري ومن المثير للانتباه هو بقاء الموانع النانوية بصورة عالقة وذلك يعود الى خصائصها الحرارية المحسنة .

 من انواع المواد النانوية التي يمكن ان تستعمل في الموانع النانوية هي الدقائق النانوية للأوكسيدات ((oxide والنتريدات (nitrides) والمعادن (metals) وكاربيدات المعادن (metal carbides) والألياف النانوية (nanofibers) وانابيب الكاربون (carbon tubes) الاحادية والمتعددة الجدران والتي يمكن ان تكون منتشرة في سوائل اساسية معتمدة على التطبيقات المحتملة مثل الماء والاثيلين والكلايكول والزيوت .

3- الخواص الكهربائية للمواد النانوية

‏تمتلك المواد النانوية طاقة هائلة بسبب المساحة السطحية الكبيرة التي تمتلكها ، حيث تنتج هذه المواد حزمة امتصاص بصرية او قد تغير حزمة موجودة من خلال مرور تيار من خلالها او تسليط مجال كهرباني عليها .

‏تعد مواد البلورات النانوية nanocrystalline material ذات الطاقة العالية الاكثر استخداماً لفصل الشرائح في البطاريات ، حيث تصنع بطاريات هيدريد المعدن- النيكل nickel- metal hydride  ‏ذات البلورات النانوية من النيكل - وهيدريدات المعدن والتي تتطلب ترددا اقل لشحن وذات عمر اطول  .

4- الخواص الكيميائية

تشكل المساحة السطحية احدى اهم الخصائص التي تزيد من الفعالية الكيميائية للمادة ، حيث يمكن استخدام مواد البنية النانوية كعوامل مساعدة catalyst للتفاعل مع الغازات المضادة والسامة وتعد تقنية خلايا الوقود احد التطبيقات المهمة للدقائق النانوية المكونة من المعادن النبيلة ذات العلاقة بتحفيز التفاعلات ويمثل عنصري البلاتين والذهب اهم العناصر المستخدمة في التقنيات النانوية .

5- الخواص البصرية للمواد النانوية optical properties

جذبت انظمة البلورات النانوية (nanocrystalline) اهتماماً كثيراً للخصائص البصرية الفريدة التي تختلف على نحو رائع ومتميز عن بلورات ذات الكتل الكبيرة . هذا وتعتمد الخواص البصرية على مجموعة من العوامل المساهمة ومنها كفاءة الطاقة وانتقال الشحنة عبر القياسات النانوية والحجر الكمي للناقلات الكهربائية . ان الخواص البصرية الخطية واللاخطية يمكن ان تستخدم بدقة من خلال السيطرة على الابعاد البلورية وكيمياء السطوح وتقنية التصنيع لكي تكون جزءاً اساسياً من التطبيقات .

تعد البلازما السطحية المشحونة surface plasmons (SP) من اهم المواد ذات الخصائص البصرية الجيدة وتمثل الصبغة او اللون للمواد النانوية وتشكل البلازما جزءاً من حالة التذبذب الطبيعي لإلكترون الغاز داخل الكريات النانوية nanosphere هذا ويعتمد تردد البلازما السطحية على شكل الدقائق النانوية وعلى دالة ثابت العزل الكهربائي dielectric function

6- الخواص الميكانيكية للمواد النانوية mechanical properties

تمتلك المواد النانوية خصائص ميكانيكية مذهلة وذلك لأن تحسين الخصائص الميكانيكية لهذه المواد ينتج عن تحوير وتعديل في التكامل الهيكلي  والتركيبي لهذه المواد فهي تمتلك خصائص محورة ومعدلة عوامل الصلادة hardness ومعامل المرونة elastic modulus ومتانة الكسر fracture toughness ومقاومة الخدش scratch resistance ومقاومة الكلال fatique strength .

يمكن للخواص الميكانيكية الجيدة ان تقود الى العديد من التطبيقات المحتملة في كل انواع القياسات النانوية nano والمجهرية الدقيقة micro والعيانية macro حيث تصنع المذبذبات resonators الكهروميكانيكية عالية التردد من انابيب الكاربون النانوية والاسلاك النانوية .




علم الأحياء المجهرية هو العلم الذي يختص بدراسة الأحياء الدقيقة من حيث الحجم والتي لا يمكن مشاهدتها بالعين المجرَّدة. اذ يتعامل مع الأشكال المجهرية من حيث طرق تكاثرها، ووظائف أجزائها ومكوناتها المختلفة، دورها في الطبيعة، والعلاقة المفيدة أو الضارة مع الكائنات الحية - ومنها الإنسان بشكل خاص - كما يدرس استعمالات هذه الكائنات في الصناعة والعلم. وتنقسم هذه الكائنات الدقيقة إلى: بكتيريا وفيروسات وفطريات وطفيليات.



يقوم علم الأحياء الجزيئي بدراسة الأحياء على المستوى الجزيئي، لذلك فهو يتداخل مع كلا من علم الأحياء والكيمياء وبشكل خاص مع علم الكيمياء الحيوية وعلم الوراثة في عدة مناطق وتخصصات. يهتم علم الاحياء الجزيئي بدراسة مختلف العلاقات المتبادلة بين كافة الأنظمة الخلوية وبخاصة العلاقات بين الدنا (DNA) والرنا (RNA) وعملية تصنيع البروتينات إضافة إلى آليات تنظيم هذه العملية وكافة العمليات الحيوية.



علم الوراثة هو أحد فروع علوم الحياة الحديثة الذي يبحث في أسباب التشابه والاختلاف في صفات الأجيال المتعاقبة من الأفراد التي ترتبط فيما بينها بصلة عضوية معينة كما يبحث فيما يؤدي اليه تلك الأسباب من نتائج مع إعطاء تفسير للمسببات ونتائجها. وعلى هذا الأساس فإن دراسة هذا العلم تتطلب الماماً واسعاً وقاعدة راسخة عميقة في شتى مجالات علوم الحياة كعلم الخلية وعلم الهيأة وعلم الأجنة وعلم البيئة والتصنيف والزراعة والطب وعلم البكتريا.