Çêkirina Nanoscale / Nanomanufacturing

Parçe û hilberên me yên pîvana dirêjahiya nanometer bi karanîna NANOSCALE MANUFACTURING / NANOMANUFACTURING têne hilberandin. Ev herêm hîn di destpêka xwe de ye, lê ji bo pêşerojê sozên mezin digire. Amûrên endezyariya molekulî, derman, rengdêr…hwd. têne pêşxistin û em bi hevkarên xwe re dixebitin ku li pêşiya pêşbaziyê bimînin. Li jêr hin hilberên bazirganî yên ku em niha pêşkêş dikin hene:

 

 

 

NANOTUBÊN KARBON

 

NANOPARTICLES

 

SERAMÎKÊN NANOPHASE

 

CARBON BLACK REINFORCEMENT ji bo lastîk û polîmeran

 

NANOCOMPOSITES di topên tenîsê, baskên bejsbolê, motorsîklet û bîsîkletan

 

NANOPARTICLES MAGNETIC ji bo hilanîna daneyan

 

NANOPARTICLE catalytic converters

 

 

 

Nanomaterial dibe ku yek ji çar celeban be, ango metal, seramîk, polîmer an pêkhate. Bi gelemperî, NANOSTRUCTURES ji 100 nanometre kêmtir in.

 

 

 

Di hilberîna nano de em yek ji du nêzîkatiyan digirin. Mînakî, di nêzîkatiya xweya jorîn-bi jor de em waferek silicon digirin, lîtografî, rêgezên eçkirina şil û hişk bikar tînin da ku mîkroprosesorên piçûk, senzor, sondajan çêbikin. Ji hêla din ve, di nêzîkatiya xweya nanohilberîna jêrîn de em atom û molekulan bikar tînin da ku amûrên piçûk ava bikin. Hin taybetmendiyên fizîkî û kîmyewî yên ku ji hêla maddeyê ve têne xuyang kirin dibe ku guheztinên tund çêbibin dema ku mezinahiya parçikan nêzî pîvanên atomê dibe. Materyalên nezelal ên di rewşa xweya makroskopî de dibe ku di pîvana nanoya xwe de zelal bibin. Materyalên ku di makrostate de ji hêla kîmyewî ve îstîqrar in, dibe ku di nano pîvana xwe de bişewitînin û materyalên îzolekirina elektrîkê dibe ku bibin rêgir. Heya nuha jêrîn di nav hilberên bazirganî de hene ku em dikarin pêşkêş bikin:

 

 

 

CAMAZÊN NANOTUBÊN KARBON (CNT) / NANOTUB: Em dikarin nanotubeyên karbonê wekî formên tîrêjê yên grafîtê ku ji wan amûrên nanopîvan dikarin werin çêkirin, bibînin. CVD, rakirina lazerê ya grafît, vekêşana karbon-arc dikare ji bo hilberîna amûrên nanotubeya karbonê were bikar anîn. Nanotube wekî nanotubeyên yek-dîwar (SWNT) û nanotubeyên pir-dîwar (MWNT) têne kategorîze kirin û dikarin bi hêmanên din re bêne dop kirin. Nanotubeyên karbonê (CNT) alotropên karbonê yên bi nanostrukturek in ku dikarin rêjeya dirêj-bi-rêjê ji 10,000,000 mezintir û bi qasî 40,000,000 û hêj bêtir hebe. Van molekulên karbonê yên silindrîk xwedî taybetmendî ne ku wan di serîlêdanên di nanoteknolojî, elektronîk, optîk, mîmarî û warên din ên zanistiya materyalê de potansiyel bikêr dikin. Ew hêzek awarte û taybetmendiyên elektrîkê yên bêhempa nîşan didin, û rêgirên germê yên bikêr in. Nanotube û buckyballên sferîk endamên malbata pêkhatî ya fullerene ne. Nanotubeya silindrîk bi gelemperî bi kêmanî yek dawiya wê bi nîvkada avahiya buckyball ve tê girtin. Navê nanotubeyê ji mezinahiya wê hatiye wergirtin, ji ber ku qeraxa nanotubeyekê di rêza çend nanometeran de ye, bi dirêjahiya herî kêm çend milîmetre ye. Xwezaya girêdana nanotubeyê bi hîbrîdîzasyona orbîtalê tê vegotin. Girêdana kîmyayî ya nanotubeyan bi tevahî ji bendên sp2 pêk tê, mîna yên grafît. Ev avahiya girêdanê, ji bendên sp3 yên ku di almasan de têne dîtin bi hêztir e û hêza xwe ya bêhempa dide molekulan. Nanotube bi xwezayê xwe dixin nav têlên ku ji hêla hêzên Van der Waals ve li hev hatine girtin. Di bin zexta bilind de, nanotube dikarin bi hev re bibin yek, hin girêdanên sp2 ji bo girêdanên sp3 bazirganî bikin, û îmkana hilberandina têlên xurt, dirêj-bêsînor bi riya girêdana nanotubeya tansiyona bilind dide. Hêz û nermbûna nanotubeyên karbonê wan di kontrolkirina strukturên nanopîvana din de bikar tîne. Nanotubeyên yek-dîwarî yên bi hêza tansiyonê di navbera 50 û 200 GPa de hatine hilberandin, û ev nirx bi qasî fermanek mezinahiyê ji fîberên karbonê mezintir in. Nirxên modula elastîk di rêza 1 Tetrapascal (1000 GPa) de ne ku bi şikestinan di navbera 5% û 20% de ne. Taybetmendiyên mekanîkî yên berbiçav ên nanotubeyên karbonê dihêle ku em wan di cil û bergên werzîşê, çakêtên şer de bikar bînin. Nanotubeyên karbonê xwedan hêzek e ku bi almasê re tê berhev kirin, û ew di nav kincan de têne xêz kirin da ku cil û bergên kêzik û gulebaran çêbikin. Bi girêdana molekulên CNT-ê berî ku di matrixek polîmer de werin berhev kirin, em dikarin materyalek pêkhatî ya bi hêzek super bilind ava bikin. Ev pêkhateya CNT dikare di fermana 20 mîlyon psi (138 GPa) de xwedan hêzek tîrêjê be, ku di sêwirana endezyariyê de ku giraniya kêm û hêza bilind hewce ye şoreşek çêbike. Nanotubeyên karbonê jî mekanîzmayên gihandina heyî yên neasayî diyar dikin. Li gorî arastekirina yekîneyên heksagonal ên di balafira grafenê de (ango dîwarên boriyê) bi eksê lûleyê ve, dibe ku nanotubeyên karbonê wekî metal an jî nîvconduktor tevbigerin. Nanotubeyên karbonê, wekî rêgir, xwedan şiyana hilgirtina elektrîkê ya pir zêde ne. Dibe ku hin nanotube karibin 1000 qat ji zîv an jî sifir tîrêjên heyî hilgirin. Nanotubeyên karbonê yên ku di nav polîmeran de têne bicîh kirin kapasîteya xweya elektrîkê ya statîk çêtir dikin. Ev serîlêdanên di xetên sotemeniya otomobîl û balafiran de û hilberîna tankên hilanîna hîdrojenê ji bo wesayîtên bi hîdrojenê heye. Nanotubeyên karbonê rezonansên elektron-fononên xurt nîşan didin, ku destnîşan dikin ku di bin hin şert û mercên tîrêjê û dopîngê yên rasterast (DC) de niha û leza navînî ya elektronê, û her weha giraniya elektronê ya li ser lûkê bi frekansên terahertz diherike. Van resonansan dikarin ji bo çêkirina çavkaniyên terahertz an senzoran werin bikar anîn. Transîstor û çerxên bîra entegre ya nanotube hatine nîşandan. Nanotubeyên karbonê wekî keştiyek ji bo veguhestina dermanan di laş de têne bikar anîn. Nanotube destûrê dide ku dosya derman bi herêmîkirina belavkirina wê were kêm kirin. Ev ji hêla aborî ve jî ji ber mîqdarên kêm ên dermanên ku têne bikar anîn. Nanotubeyên mezin girseyek ji perçeyên nanotubeyan ne rêxistinkirî ne. Dibe ku malzemeyên nanotubeyê yên girseyî negihêjin hêza çewisandinê ya mîna ya lûleyên takekesî, lêbelê dibe ku pêkhateyên weha ji bo gelek sepanan hêza têra xwe bidin. Nanotubeyên karbonê yên girseyî wekî fîberên pêkhatî di polîmeran de têne bikar anîn da ku taybetmendiyên mekanîkî, termal û elektrîkî yên hilbera mezin çêtir bikin. Fîlimên şefaf û rêkûpêk ên nanotubeyên karbonê têne hesibandin ku li şûna oksîdê tiniya îndyûm (ITO) bigirin. Fîlmên nanotubeya karbonê ji hêla mekanîkî ve ji fîlimên ITO zexmtir in, ku wan ji bo ekranên pêbawer ên pêbawer û dîmenên maqûl îdeal dike. Ji fîlimên nanotubeya karbonê înkên li ser bingeha avê yên çapkirî têne xwestin ku şûna ITO bigirin. Fîlmên nanotube ji bo karanîna di dîmenderên ji bo komputer, têlefonên desta, ATM….hwd. Nanotubes ji bo baştirkirina ultracapacitors hatine bikar anîn. Karbona aktîfkirî ya ku di ultracapacitorsên kevneşopî de tê bikar anîn, xwedan gelek cîhên piçûk ên qulkirî yên bi dabeşbûna mezinahiyê ne, ku bi hev re rûxeyek mezin çêdikin da ku barên elektrîkê hilînin. Lêbelê ji ber ku bar li barên bingehîn, ango elektron, tê quantîzekirin, û her yek ji van hewceyê cîhek hindiktirîn e, beşek mezin ji rûbera elektrodê ji bo hilanînê peyda nabe ji ber ku cîhên vala pir piçûk in. Bi elektrodên ku ji nanotubeyan hatine çêkirin, cîh têne plansaz kirin ku li gorî mezinahiyê bêne çêkirin, ku tenê çend pir mezin an pir piçûk bin û di encamê de kapasîteya ku were zêde kirin. Hucreya rojê ya ku hatî çêkirin kompleksek nanotubeya karbonê bikar tîne, ku ji nanotubeyên karbonê hatî çêkirin û bi buckyballên piçûk ên karbonê (ku jê re Fullerenes jî tê gotin) hatî çêkirin da ku strukturên mîna maran çêbikin. Buckyball elektronan davêjin, lê ew nikarin elektronan biherikînin. Dema ku tîrêja rojê polîmeran heyecan dike, gûçikên kulikê elektronan digirin. Nanotube, wekî têlên sifir tevbigerin, wê hingê dê karibin elektron an jî niha biherikînin.

 

 

 

NANOPARTICLES: Nanoparticles dikare wekî pirek di navbera materyalên mezin û avahiyên atomî an molekular de bêne hesibandin. Materyalek mezin bi gelemperî bêyî mezinahiya wê xwediyê taybetmendiyên laşî yên domdar e, lê di asta nano de ev pir caran ne wusa ye. Taybetmendiyên girêdayî mezinahiyê yên wekî girtina quantumê di keriyên nîvconduktorê de, rezonansa plazmona rûkal di hin perçeyên metal de û superparamagnetîzma di materyalên magnetîkî de têne dîtin. Taybetmendiyên materyalan diguherin her ku mezinahiya wan digihîje nano pîvanê û ji ber ku rêjeya atoman li rûer girîng dibe. Ji bo materyalên mezin ên ji mîkrometek mezintir rêjeya atomên li ser rûyê erdê li gorî jimara giştî ya atomên materyalê pir hindik e. Taybetmendiyên cihêreng û berbiçav ên nanoparçeyan hinekî jî ji ber aliyên rûbera materyalê ku li şûna taybetmendiyên mezin li ser taybetiyan serdest in. Mînakî, çewisandina sifir a mezin bi tevgera atoman/komên sifir li ser pîvana 50 nm pêk tê. Nanoparçeyên sifir ên ku ji 50 nm piçûktir in, wekî materyalên super hişk têne hesibandin ku mîna sifirê gewre heman nermbûn û nermbûnê nîşan nadin. Guhertina taybetmendiyan her gav nayê xwestin. Materyalên feroelektrîkî yên ji 10 nm piçûktir dikarin bi karanîna enerjiya germahiya germahiya odeyê rêça magnetîzasyona xwe biguhezînin, û wan ji bo hilanîna bîranînê bêkêr dike. Rawestandina nanoparçeyan mimkun e ji ber ku pêwendiya rûbera parçikê bi çareserker re têra xwe xurt e ku cûdahiyên di tîrêjê de derbas bike, ku ji bo zêrên mezin bi gelemperî materyalek di nav şilekê de binav dibe an jî diherike. Nanoparticles xwedan taybetmendiyên xuyang ên neçaverêkirî ne ji ber ku ew têra xwe piçûk in ku elektronên xwe sînordar bikin û bandorên kuantûmê hilberînin. Mînak nanoparçeyên zêr di çareseriyê de ji sorên kûr heta reş xuya dikin. Rêjeya rûbera mezin a bi qebareyê germahiya helandina nanoparçeyan kêm dike. Rêjeya rûbera pir zêde ya nanoparçeyan ji bo belavbûnê hêzek ajotinê ye. Sintering dikare di germahiyên kêmtir de, di demek hindiktir de ji ya pariyên mezin pêk were. Pêdivî ye ku ev bandorê li dendika hilbera paşîn neke, di heman demê de dijwariyên herikînê û meyla nanoparçeyan a berhevkirinê dikare bibe sedema pirsgirêkan. Hebûna nanoparçeyên Tîtanium Dîoksît bandorek xwe-paqijkirinê dide, û mezinahiya nanoreng e, ew pirtik nayên dîtin. Nanoparçeyên Zinc Oxide xwedan taybetmendiyên astengkirina UV-yê ne û li lotionên tavê têne zêdekirin. Nanoparçeyên gil an jî karbonê reş dema ku di nav matricên polîmerî de têne berhev kirin hêzê zêde dikin, plastîkên bihêztir, bi germahiyên veguheztina camê bilindtir pêşkêşî me dikin. Ev nanoparçe hişk in, û taybetmendiyên xwe didin polîmerê. Nanoparçeyên ku bi fîberên tekstîlê ve hatine girêdan dikarin kincên jîr û fonksiyonel biafirînin.

 

 

 

SERAMÎKÊN NANOPHASE: Di hilberîna materyalên seramîk de bi karanîna nanopileyên nanopîvazê em dikarin hem di hêz û hem jî dudilbûnê de hemdem û mezin zêde bibin. Seramîkên nanophase ji ber rêjeyên wan ên rû-ber-herêmî yên bilind ji bo katalîzasyonê jî têne bikar anîn. Parçeyên seramîk ên nanophase yên wekî SiC jî di metalên wekî matrixa aluminium de wekî hêzdar têne bikar anîn.

 

 

 

Ger hûn dikarin serîlêdanek ji bo nanoçêkeriyê ji bo karsaziya we kêrhatî bifikirin, ji me re agahdar bikin û agahdariya me bistînin. Em dikarin van sêwiran, prototîp, çêkirin, ceribandin û teslîmî we bikin. Em nirxek mezin didin parastina milkê rewşenbîrî û em dikarin ji bo we amadekariyên taybetî bikin da ku pê ewle bin ku sêwiran û hilberên we neyên kopî kirin. Sêwiranerên me yên nanoteknolojiyê û endezyarên nanoçêkerê li Cîhanê hin ji çêtirîn in û ew heman kes in ku hin amûrên herî pêşkeftî û piçûk ên Cîhanê pêşve xistine.