المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية
آخر المواضيع المضافة

علم الكيمياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11436 موضوعاً
علم الكيمياء
الكيمياء التحليلية
الكيمياء الحياتية
الكيمياء العضوية
الكيمياء الفيزيائية
الكيمياء اللاعضوية
مواضيع اخرى في الكيمياء
الكيمياء الصناعية

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر المرجع الالكتروني للمعلوماتية



علم المواد النانوية Nanomaterials  
  
126   09:45 صباحاً   التاريخ: 2025-02-12
المؤلف : أحمد عامر حسين الشمري
الكتاب أو المصدر : علم النانو وتقنية النانو تحضيره وتطبيقاته
الجزء والصفحة : ص41-43
القسم : علم الكيمياء / مواضيع اخرى في الكيمياء / كيمياء النانو /

المواد النانوية هي مواد كيميائية أو مواد تتكون من جزيئات صغيرة جدًا بأشكال وأحجام مختلفة لا يزيد حجمها عن مائة نانومتر، أو أقل بحوالي ألف مرة من سُمك شعرة الإنسان تحدث في الطبيعة، وقد تكون نتاجا عرضيًا للنشاط البشري (مثل أبخرة اللحام ) أو تم تصنيعها وهندستها عن عمد لإظهار خصائص جديدة مثل القوة المتزايدة أو التفاعل الكيميائي أو الموصلية مقارنة بنفس المادة بدون ميزات المقياس النانوي. المئات من المنتجات التي تحتوي على مواد متناهية الصغر قيد الاستخدام بالفعل. ومن الأمثلة على ذلك المستشعرات الجديدة والأجهزة الطبية والبطاريات والطلاء والملابس المضادة للبكتيريا. تحتوي حوالي 1.5% من جميع مستحضرات التجميل الجديدة المُبلغ عنها في أوروبا على مواد نانوية. يتوقع المحللون أن تنمو الأسواق بشكل كبير في المستقبل القريب. يُنظر إلى ابتكارات النانو في العديد من القطاعات بما في ذلك الصحة العامة والتوظيف والسلامة والصحة المهنية ومجتمع المعلومات والصناعة والابتكار والبيئة والطاقة والنقل والأمن والفضاء تثبت المواد النانوية قدرتها على تحسين نوعية الحياة والمساهمة في القدرة التنافسية الصناعية في أوروبا. ومع ذلك، فإن أي مواد جديدة قد تشكل أيضا مخاطر على البيئة وتثير مخاوف تتعلق بالصحة والسلامة تخضع المخاطر الناجمة عن تصنيع واستخدام المواد النانوية، وإلى أي مدى يمكن معالجتها من خلال تدابير تقييم وإدارة المخاطر الحالية في الاتحاد الأوروبي، للمراجعة العلمية والتنظيمية. تم إجراء آخر مراجعة المراجعة التنظيمية الثانية للمواد النانوية قبل عقد من الزمن، ولكن تمت مراجعة استنتاجاتها بشأن النهج المتبع في القطاعات الفردية وتأكيدها منذ ذلك الحين كان الاستنتاج العام حتى الآن هو أن المواد النانوية ليست في حد ذاتها أكثر أو أقل خطورة من المواد الكيميائية الأخرى (قد يكون بعضها والبعض الآخر ليس (كذلك) والإطار التنظيمي العام للمواد الكيميائية مناسب ومع ذلك كانت هناك حاجة واضحة لتضمين أحكام خاصة بالمواد النانوية في كل من التشريعات العامة للمواد الكيميائية (REACH) وتشريعات المنتجات المبيدات الحيوية، والأجهزة الطبية، ومستحضرات التجميل، والأغذية لضمان منح التدقيق الكافي على أساس كل حالة على حدة. يجب أن يستند التنفيذ إلى معلومات كافية عن الخصائص الفيزيائية والكيميائية، والأخطار والاستخدام، وتطبيق طرق التقييم المناسبة. في السنوات الأخيرة، تم إيلاء اهتمام خاص لتطوير إرشادات الاختبار والإرشادات الداعمة للتقييمات. (تكنولوجيا البارود النانوي، مركبات السيراميك النانوي، علم التشريب النانوي، التداخل النانوي والعمليات النانوية الأخرى المخصصة للبحث والتطوير والإنتاج للهياكل النانوية الجديدة والمواد النانوية الوظيفية والمكونات النانوية الذكية ذات الخصائص الفريدة. تتغير الخواص الفيزيائية والكيميائية للمعادن بشكل كبير عن خواص المادة السائبة. ذلك في المقام الأول إلى تأثيرات الحجم والشكل، فضلاً عن ارتفاع مساحة السطح إلى نسبة الحجم الملازمة للمواد النانوية الأهم من ذلك، أن هذا يؤدي إلى تغييرات في الخصائص الأساسية للمادة النانوية، مثل تسريع إطلاق الأيونات الصلابة، وخصائص plasmonic و superparamagnetic تستجيب المواد النانوية المعدنية بشكل مختلف للمنبهات الخارجية، مثل الضوء في حالة التحفيز الضوئي والنشاط الحراري الضوئي والمغناطيسية في حالة نشاط ارتفاع الحرارة المستحث مغناطيسيًا، على عكس نظيراتها من المعادن الكتلية بالإضافة إلى الحجم، يمكن أن يؤثر شكل الجسيمات النانوية أيضا على خصائصها الجوهرية، على سبيل المثال، يمكن أن تتأثر خصائص التحفيز الضوئي، إلى حد كبير من خلال مساحة السطح المحسنة بينما تتأثر الخصائص البلازمية بشكل المواد النانوية التي تؤثر على الأطوال النسبية على طول سحابة الإلكترون يمكن أن يتردد صداها وبالتالي وظيفة الموجة المحددة مع التحسينات في تقنيات النانو وعمليات التصنيع، تم إنشاء مجموعة متنوعة من الأشكال النانوية مثل الجسيمات النانوية، النانو، الأنابيب النانوية، Nanoflowers, Nanostars, nanocages nanoshells nanopcorn nanoeggs,nanorods ، والعديد من المواد ثنائية الأبعاد الأخرى. كما في الشكل (6.1) صور من أمثلة المواد النانوية أدت الخصائص الفريدة للمعادن على المستوى النانوي إلى البحث في استخدام هذه المواد النانوية في تطبيقات مختلفة، بدءًا من إلكترونيات الجيل التالي إلى العديد من التطبيقات الطبية الحيوية.

الشكل (6.1) صور من أمثلة المواد النانوية




هي أحد فروع علم الكيمياء. ويدرس بنية وخواص وتفاعلات المركبات والمواد العضوية، أي المواد التي تحتوي على عناصر الكربون والهيدروجين والاوكسجين والنتروجين واحيانا الكبريت (كل ما يحتويه تركيب جسم الكائن الحي مثلا البروتين يحوي تلك العناصر). وكذلك دراسة البنية تتضمن استخدام المطيافية (مثل رنين مغناطيسي نووي) ومطيافية الكتلة والطرق الفيزيائية والكيميائية الأخرى لتحديد التركيب الكيميائي والصيغة الكيميائية للمركبات العضوية. إلى عناصر أخرى و تشمل:- كيمياء عضوية فلزية و كيمياء عضوية لا فلزية.


إن هذا العلم متشعب و متفرع و له علاقة بعلوم أخرى كثيرة ويعرف بكيمياء الكائنات الحية على اختلاف أنواعها عن طريق دراسة المكونات الخلوية لهذه الكائنات من حيث التراكيب الكيميائية لهذه المكونات ومناطق تواجدها ووظائفها الحيوية فضلا عن دراسة التفاعلات الحيوية المختلفة التي تحدث داخل هذه الخلايا الحية من حيث البناء والتخليق، أو من حيث الهدم وإنتاج الطاقة .


علم يقوم على دراسة خواص وبناء مختلف المواد والجسيمات التي تتكون منها هذه المواد وذلك تبعا لتركيبها وبنائها الكيميائيين وللظروف التي توجد فيها وعلى دراسة التفاعلات الكيميائية والاشكال الأخرى من التأثير المتبادل بين المواد تبعا لتركيبها الكيميائي وبنائها ، وللظروف الفيزيائية التي تحدث فيها هذه التفاعلات. يعود نشوء الكيمياء الفيزيائية إلى منتصف القرن الثامن عشر . فقد أدت المعلومات التي تجمعت حتى تلك الفترة في فرعي الفيزياء والكيمياء إلى فصل الكيمياء الفيزيائية كمادة علمية مستقلة ، كما ساعدت على تطورها فيما بعد .