مسافر007
24th August 2011, 04:59 PM
پژوهشگران موسسه ملي استاندارد و فناوري (NIST) روش اندازه‌گيري قابل اعتمادي ارائه كردند كه با آن مي‌توان سه ويژگي بنيادي در فيلم‌هاي نانومقياس را اندازه گرفت. اين روش مي‌تواند براي اندازه‌گيري مكانيكي اجسامي كه حداقل يك بعد آنها در حد اندازه‌هاي يك ويروس است، مفيد باشد. اين روش جديد مي‌تواند براي طراحي بهتر و مهندسي فناوري فيلم‌هاي نازك، به خصوص غشاءهاي اسمز معكوس براي تصفيه آب، مورد استفاده قرار گيرد.
كريس استافورد، محقق مركز NIST، مي‌گويد غشاءهاي اسمز معكوس يكي از جالب‌ترين چالش‌ها براي دانشمندان حوزه مواد هستند. اين غشاءها فيلم‌هايي نازك‌تر از 200 نانومتر بوده كه با يك لايه حمايت كننده متخلخل و ضخيم پشتيباني مي‌شوند. از آنها در سيستم‌هاي تصفيه آب استفاده مي‌شود. آب داراي نمك و آلودگي در پشت اين غشاء قرار مي‌گيرد و نيرويي با فشار قابل توجه در حدود يك صد PSI ( تقريبا 7 مگاپاسكال) به آن اعمال مي‌شود. اين فشار به‌نحوي اعمال مي‌شود كه آب به‌سوي غشاء فشار مي‌آورد. با اين فشار، آب از غشاء عبور مي‌كند و ناخالصي‌هاي آن در سوي ديگر غشاء باقي مي‌ماند. استحكام غشاء از ويژگي‌هاي مهم آن به‌شمار مي‌رود بنابراين نبايد تحت فشار اين غشاء سوراخ يا پاره شود. پژوهشگران روشي يافته‌اند كه مي‌توان با آن استحكام اين غشاء را اندازه گرفت و نقطه پاره شدن آن را كه تحت فشار اتفاق مي‌افتد، بدست آورد.
http://www.nano.ir/news/attach/9588.JPG اين روش محققان بر پايه يافته‌هاي اخير يك تيم تحقيقاتي است كه در آن مي‌توان مودول يانگ را براي يك فيلم بسيار نازك محاسبه كرد. مدول يانگ ميزان سختي يا الاستيسيته يك ماده است كه براي به‌دست آوردن آن ماده مورد نظر را به يك لاستيك سيليكوني متصل كرده و به آرامي آن را در يك جهت مي‌كشند كه در نهايت بر روي ماده مورد نظر الگوهايي به شكل چين خوردگي ايجاد مي‌شود. از روي مقدار كشيدگي ماده، مي‌توان مدول يانگ را محاسبه كرد. در اين پروژه، محققان، فيلم نازك را مي‌كشند تا ترك‌هايي روي آن تشكيل شود. با مطالعه الگوهاي تشكيل شده، محققان توانستند ميزان شكست و فشار شكست و نقطه پاره شدگي را براي فيلم نازك به‌دست آورند.
با استفاده از اين روش براي بررسي تاثير كلر روي غشاء اسمز معكوس، محققان پرده از يك معما برداشتند. كلر ماده‌اي است كه در آب وجود داشته و به غشاء آسيب مي‌زند. پيش از اين تصور مي‌شد كه واكنش شيميايي در دراز مدت منشاء اين آسيب است اما نتايج نشان مي‌دهد كه اين آسيب در چند ساعت اوليه اتفاق مي‌افتد.
منبع: ستاد توسعه فناوري نانو
كريس استافورد، محقق مركز NIST، مي‌گويد غشاءهاي اسمز معكوس يكي از جالب‌ترين چالش‌ها براي دانشمندان حوزه مواد هستند. اين غشاءها فيلم‌هايي نازك‌تر از 200 نانومتر بوده كه با يك لايه حمايت كننده متخلخل و ضخيم پشتيباني مي‌شوند. از آنها در سيستم‌هاي تصفيه آب استفاده مي‌شود. آب داراي نمك و آلودگي در پشت اين غشاء قرار مي‌گيرد و نيرويي با فشار قابل توجه در حدود يك صد PSI ( تقريبا 7 مگاپاسكال) به آن اعمال مي‌شود. اين فشار به‌نحوي اعمال مي‌شود كه آب به‌سوي غشاء فشار مي‌آورد. با اين فشار، آب از غشاء عبور مي‌كند و ناخالصي‌هاي آن در سوي ديگر غشاء باقي مي‌ماند. استحكام غشاء از ويژگي‌هاي مهم آن به‌شمار مي‌رود بنابراين نبايد تحت فشار اين غشاء سوراخ يا پاره شود. پژوهشگران روشي يافته‌اند كه مي‌توان با آن استحكام اين غشاء را اندازه گرفت و نقطه پاره شدن آن را كه تحت فشار اتفاق مي‌افتد، بدست آورد.
http://www.nano.ir/news/attach/9588.JPG اين روش محققان بر پايه يافته‌هاي اخير يك تيم تحقيقاتي است كه در آن مي‌توان مودول يانگ را براي يك فيلم بسيار نازك محاسبه كرد. مدول يانگ ميزان سختي يا الاستيسيته يك ماده است كه براي به‌دست آوردن آن ماده مورد نظر را به يك لاستيك سيليكوني متصل كرده و به آرامي آن را در يك جهت مي‌كشند كه در نهايت بر روي ماده مورد نظر الگوهايي به شكل چين خوردگي ايجاد مي‌شود. از روي مقدار كشيدگي ماده، مي‌توان مدول يانگ را محاسبه كرد. در اين پروژه، محققان، فيلم نازك را مي‌كشند تا ترك‌هايي روي آن تشكيل شود. با مطالعه الگوهاي تشكيل شده، محققان توانستند ميزان شكست و فشار شكست و نقطه پاره شدگي را براي فيلم نازك به‌دست آورند.
با استفاده از اين روش براي بررسي تاثير كلر روي غشاء اسمز معكوس، محققان پرده از يك معما برداشتند. كلر ماده‌اي است كه در آب وجود داشته و به غشاء آسيب مي‌زند. پيش از اين تصور مي‌شد كه واكنش شيميايي در دراز مدت منشاء اين آسيب است اما نتايج نشان مي‌دهد كه اين آسيب در چند ساعت اوليه اتفاق مي‌افتد.
منبع: ستاد توسعه فناوري نانو