تصنيف المواد المتناهية في الصغر

يمكن الحصول على أجسام متناهية فى الصغر فى اشكال مختلفة، جزيئات، ألياف أو قنوات ( تسمى شحنة أو تقوية )، طبقات رقيقة أو مركبات بنيوية،  والأنابيب الكربونية المتناهية فى الصغر أهمية خاصة نظرا لتطبيقاتها المتعددة، الناتجة عن خواصها الميكانيكية، الالكترونية والبيزوكهربائية المتميزة.

تستعمل الأجسام المتناهية فى الصغر اما مباشرة أو لصنع مواد أخرى ويمكن تصنيفها الى ثلاثة عائلات:

1. المواد المقواة أو المشحونة بمواد متناهية فى الصغر.
2. المواد المتناهية فى الصغر المهيكلة فى السطح.
3. المواد المتناهية فى الصغر الهيكلة فى الحجم.

• المواد المقواة أو المشحونة بمواد متناهية فى الصغر:

تدمج الأجسام المتناهية فى الصغر فى مادة ما لإعطاء وظيفة جديدة لهذه المادة أو لتغيير خواصها الميكانيكية , الضوئية , المغناطيسية أو الحرارية (تستعمل فى منتجات التجميل , فى الصناعة والبرنيق , فى الإسمنت المقوى , فى حبر المطبعة).
المركبات المحملة بالقنوات الكربونية المتناهية فى الصغر هى أحسن مثال على هذا الصنف وهناك أمثلة أخر :

1. إدماج دخان اليليس فى الإسمنت المقوى لتحسين سيولته وخواصه الميكانيكية ,
2. إدماج جزيئات الفحم فى الحبر والعجلات ,
3. إدماج جزيئات ثانى أكسيد التيتان فى المراهم للحفظ من الأشعة فوق البنفسجية .

توجد فى الطبيعة عدة مواد مشحونة بمواد متناهية فى الصغر , كمثال على ذلك الصلصال , الميكا والحجر الكلسى

• المواد المتناهية فى الصغر المهيكلة بالسطح:

إن كسوة مادة ما بطبقة أو عدة طبقات متناهية فى الصغر يعطى سطح هذه المادة خواص جديدة ( مقاومة التعرية , مقاومة التأكسيد , مقاومة التآكل ) أو وظائف جديدة : المظهر , - الصلابة , - الالتحام وهناك طرق عديدة , فيزيائية وكيمياوية , لتحضير هذه المواد ( الاقتلاع بالليزر , القذف بحزمة إلكترونات , تثبيت الجزيئات على السطح انطلاقا من البخار بطرق فيزيائية وكيميائية sol – sel , CVD , PVD .
وقد تطورت بشكل ملحوظ صناعة هذه المواد فى السنوات الأخيرة وكأمثلة على ذلك :

1. إعطاء وظيفة منظف ذاتى للسطح
2. تقوية السطح .

• المواد المتناهية فى الصغر الميكلة بالحجم :

وهى مواد ذات خواص فيزيائية متميزة ( خزف أكثر ليونة , خواص ضوئية , عوازل كهربائية أكثر جودة ) نظرا لنيتها الداخلية على المستوى النانو مترى ( بنية مجهرية , مسامية وشبكات بلورية متناهية فى الصغر ) كما تتوفر فى بعض الحالات على سطح كبير للتبادل .
ويمكن حصر أهم العراقيل التى تحول دون تطوير هذه المواد فى النقطتين التاليتين :

1. عدم استقرار البنيات المتناهية فى الصغر فى درجات الحرارة المرتفعة .
2. عدم توفر الطرق الصناعية لتحضيرها .

ومن المواد التى ينتمى الى هذا النوع المواد البيولوجية ( المرجان , الصدف فيما يخص الخواص الميكانيكية ) المسماة بالشادلة والمواد المحصل عليها بالتجمع الذاتى للجزيئات .

المراجع

hotelatlanticochianciano.it

التصانيف

الأرض والفضاء   بيئة   العلوم التطبيقية