CNT = 1D NM or not

محلی برای بحث های تخصصی دانشجويان و دوستان قدیمی باشگاه

CNT = 1D NM or not

پستتوسط amirswt » يکشنبه 07 فبريه 10 - 00:13

الیاس یک معیار رو برای دسته بندی نانومواد توضیح داد.

سوال اینه که آیا نانولوله های کربنی جزو نانومواد یک بعدی هستند یا خیر؟

پاسخ مد نظرتون رو توضیح بدید، چون روی این موضوع بحث دارم.

میخواهیم به این برسیم که آیا این معیار خوبه یا نه؟ اگه نه، معیار بهتر چیه؟
چه بخت بلندی است فهمیدن اینکه زمینی که بر آن ایستاده ای، نمی تواند بزرگتر از مساحتی باشد که پاهایت روی آن قرار گرفته است.
*(فرانتس کافکا) *
amirswt
کاربر جدید
 
پست ها : 400
تاريخ عضويت: پنج شنبه 01 ژانويه 70 - 03:30
محل سکونت: تهران

Re: CNT = 1D NM or not

پستتوسط fateminia » يکشنبه 07 فبريه 10 - 15:39

سلام
متاسفانه معیاری رو که فرمودند از لحاظ علمی صحیح نیست
20 نانومتر به هیچ وجه مرز وجود ابعاد به حساب نمیاد. بلکه تعریفی به نام "شعاع بور" که برای هر ماده متفاوت تعیین کننده ی مرز وجود یا عدم وجود ابعاد از دید فیزیکیه. زمانی که ابعاد ماده در هر راستای مختصاتی(مثل x،y یا z) به زیر شعاع بور ماده برسه پدیده ی به دام افتادگی کوانتومی یا quantum confinement اتفاق میافته و از دید فیزیکی دیگه رفتار الکترون های موجود در ماده در اون راستای مختصاتی تابع قوانین فیزیک کلاسیک نیست. به همین خاطر اون بعد از ماده رو از لحاظ فیزیکی (نه از لحاظ ریاضی) حذف می کنند.
شعاع بور برای بعضی از نیمه هادی ها حتی به میکرومتر هم می رسه و برای بسیاری از مواد مثل TiO2، ZnO ، CuI و ... زیر 5 نانومتر هست.
در مورد نانو لوله های کربنی یا CNT هم چون قطر نانولوله زیر شعاع بورش است، یک ماده ی تک بعدی به حساب میاد.
حالا یکی بگه شعاع بور CNT چنده :?:
fateminia
کاربر جدید
 
پست ها : 74
تاريخ عضويت: سه شنبه 05 ژانويه 10 - 16:53

Re: CNT = 1D NM or not

پستتوسط ElyasX » يکشنبه 07 فبريه 10 - 18:14

به نام خدا
سلام
...
تعریف شعاع بور با آنچه در مورد 20نانومتر مطرح شده است متفاوت است.
درواقع ربطی به هم ندارند که بخواهیم دیگری را برتر بدانیم.

و البته این ایراد از طرف جناب fateminia به خاطر بیان برداشت اشتباه جناب amirswt.
برداشت اشتباه آن است که گفتید من معیار برای دسته بندی مواد را ابعاد مطرح کرده ام.

که البته برترین روش دسته بندی مواد سنجش و تعریف و شناسایی خواص آنها است.
که یکی از این شناسه ها در مورد ابعاد است.
یعنی ابعاد معیار نیست بلکه مرحله ای از معیار سنجی است.

http://fa.wikipedia.org/wiki/%D8%B4%D8% ... 9%88%D8%B1

و ما در مورد 20نانومتر می گوییم که تعریف ابعادی در مورد فن آوری نانو است نه فیزیک کوانتوم(مدظله العالی).
فن آوری نانو یعنی صنعت در مقیاس نانو.
واین صنعت متفاوت از قوانین خاص فیزیک کوانتوم است.
و آنچه گفتند از شعاع بور از این جهت مربوط به فن آوری نانو نمی شود که؛
در این فن آوری فقط اندازه در مورد ابعاد مهم است به همین جهت در مورد مواد گوناگون متفاوت نیست ولی
شعاع بور در مورد خواص مواد گوناگون بحث می کند.

البته این را دوباره خاطر نشان کنم که این 20نانومتر را من از خود نگفتم بلکه از نخستین مراجع فارسی فن آوری نانو یعنی کتاب ترجمه ی دکتر وطن خواه گفتم و تعدادی چند از کتاب های دیگر.

یاحق
xm4nx_102
- - - - - - - - - - نام کاربری من زین پس x102x96x
- - - - دوستان اهل مشهد که مایل هستند در گروه تحقیقاتی باشند >

y! ID ; x102x96x

http://ghadir14.blogspot.com
ElyasX
کاربر جدید
 
پست ها : 497
تاريخ عضويت: پنج شنبه 01 ژانويه 70 - 03:30
محل سکونت: آنجا که شراب ناب هم نمی برد...

Re: CNT = 1D NM or not

پستتوسط amirswt » يکشنبه 07 فبريه 10 - 21:35

1-
از اونجایی که در تالار پیشکسوتان و دانشجویان هستیم، نوع پاسخ آقای فاطمی نیا کاملا درسته و حق دارند که تلاش کنند تا مطلب به سمت بهترین جواب بره.
2-
الیاس جان، شما به یک نوع دسته بندی اشاره کردی. من هم خواستم با اشاره به اون، یک بحث جدید رو باز کنم.

با توجه به آنچه گذشت (!)، ابتدا قبول میکنیم که میتونیم معیار کاملا هندسی و اندازه ای رو برای دسته بندی نانومواد به کار ببریم.
من میخوام با اشاره به نقاط ضعف و قوت این معیار، میزان کارآیی اون رو برآورد کنم. برای این کار هم نیازه که شما در این بحث شرکت کنید، بدون اینکه مستقیم برید سراغ جواب آخر!
البته در ادامه، بقیه ی معیار ها رو هم بررسی میکنیم. اما نه در این گفتگو.
امیدوارم افرادی که در این زمینه تخصصی دارند هم در بحث ما شرکت کنند.

در پایان باید بگم که این معیارها (مثلا همین شعاع بور) هیچ کدوم خالی از ایراد نیستند. بنابراین فعلا به همون معیاری که الیاس اشاره کرد و من ادامه دادم، بپردازید.
چه بخت بلندی است فهمیدن اینکه زمینی که بر آن ایستاده ای، نمی تواند بزرگتر از مساحتی باشد که پاهایت روی آن قرار گرفته است.
*(فرانتس کافکا) *
amirswt
کاربر جدید
 
پست ها : 400
تاريخ عضويت: پنج شنبه 01 ژانويه 70 - 03:30
محل سکونت: تهران

Re: CNT = 1D NM or not

پستتوسط fateminia » يکشنبه 07 فبريه 10 - 22:40

سلام مجدد!
چند عرض کوتاه!

***نکته اول:
بنده نسخه ی زبان اصلی مرجعی رو که دوست عزیزمون الیاس فرمودند مطالعه کرده ام که البته در نسخه ی ترجمه جانب امانت آنچنان که باید رعایت نگردیده و بنابراین بنده از متن صریح انگلیسی کتاب جهت ارجاع استفاده می کنم. به طور کلی در 5 جا لفظ 20 نانومتر عنوان گردیده:

-در صفحه ی 59:
Figure 3.25 shows how the width of the Raman spectral lines of germanium
nanocrystals embedded in SiO, thin films exhibit a pronounced broadening when the
particle size decreases below about 20nm.

همانطور که واضح است تمرکز بحث بر روی ژرمانیوم در بستر اکسید سیلیکون است و در ادامه هم شرح و بسطی در مورد سایر مواد داده نشده است.

در صفحه ی 115:
The argon then sweeps the carbon atoms from the high
temperature zone to the colder copper collector on which they condense into
nanotubes. Tubes 10-20 nm in diameter and 100 pm long can be made by this
method.

در اینجا هم که به روش سنتز یا تولید نانولوله اشاره شده است و توضیحی در مورد خواص ماده داده نشده است.

در صفحه ی 139:
Figure 6.8 is a
plot of the ratio of Young’s modulus E in nanograined iron, to its value in con-
ventional grain-sized iron Eo, as a function of grain size. We see from the figure
that below 20nm, Young’s modulus begins to decrease from its value in conven-
tional grain-sized materials.

که توضیح درباره ی خواص مکانیکی (مدول یانگ) آهن است و در همینجا پاراگراف تمام شده است و کلیتی به مواد یا خواص دیگر داده نشده است.

در صفحه ی 140:
Deviations from the Hall-Petch beha-
vior have been observed for materials made of particles less than 20 nm in size.

که احتمالاً مد نظر ایشان بوده است، درباره ی انحراف از رابطه ی معروف هال-پچ (که رابطه ی بین استحکام و اندازه دانه را مشخص می کند) در ابعاد زیر 20 نانومتر بحث می کند. که به هیچ وجه ارتباطی به تعداد ابعاد ماده و تعاریف آن پیدا نمی کند و یک خاصیت مکانیکی است.

در صفحه ی 172:
Figure 7.7 shows the effect of particle size on
the saturation magnetization of zinc ferrite, illustrating how the magnetization
increases significantly below a grain size of 20nm.Thus, decreasing the particle
size of a granular magnetic material can considerably improve the quality of magnets
fabricated from it.

که باز مانند مثال های قبل حالت خاصی از یک ماده ی خاص است و پاراگراف تمام شده و کلیتی نبخشیده است.

***نکته ی دوم:
مقوله ی تعریف و تحریف ابعاد در نانوتکنولوژی کاملاً ریشه ی تاریخی در بحث مکانیک کوانتوم حالت جامد دارد. کاهش ابعاد به زیر سه بعد سالها قبل از ظهور فناوری نانو در کتاب های فیزیک حالت جامد تحت عنوان گاز فرمی 2 بعدی و تک بعدی مورد بررسی بوده است و موضوع جدیدی نیست. با حضور فناوری نانو وجهه ی تئوری این مباحث غیر قابل لمس فیزیکی، جنبه ای تجربی و عملی پیدا کردند. بنابراین با توجه به تعاریف مستند لطفاً بحث ابعاد در فناوری نانو و مکانیک کوانتوم را به هیچ وجه جدا در نظر نگیرید.

***نکته ی سوم:
بر خلاف آنچه دوست عزیز آقای amirswt فرمودند(که البته احتمالاً منظورشون این نبود ولی اینچنین برداشت می شه)، معیار "شعاع بور" چه از لحاظ تئوری و چه از لحاظ تجربی اثبات شده و هیچگونه ایرادی بر آن وارد نیست و یک قانون صراحتاً قابل قبول است. به همان صراحت که قوانین سه گانه ی نیوتن قابل قبول هستند.
fateminia
کاربر جدید
 
پست ها : 74
تاريخ عضويت: سه شنبه 05 ژانويه 10 - 16:53

در مقام پاسخ بر آمدیم ...

پستتوسط amirswt » سه شنبه 09 فبريه 10 - 13:28

با توجه به آنچه گذشت (!)، ابتدا قبول میکنیم که میتونیم معیار کاملا هندسی و اندازه ای رو برای دسته بندی نانومواد به کار ببریم.
من میخوام با اشاره به نقاط ضعف و قوت این معیار، میزان کارآیی اون رو برآورد کنم. برای این کار هم نیازه که شما در این بحث شرکت کنید، بدون اینکه مستقیم برید سراغ جواب آخر!


لطفا این بحث رو منحرف نکنید. و به موضوع این گفتگو دقت کنید. در بحث شرکت کنید بدون اینکه مستقیم برید سراغ جواب آخر!

اگر بحثی دارید، در یک تاپیک دیگه بحث میکنیم.

اما در مقام جواب:

1-
کاهش ابعاد به زیر سه بعد سالها قبل از ظهور فناوری نانو در کتاب های فیزیک حالت جامد تحت عنوان گاز فرمی 2 بعدی و تک بعدی مورد بررسی بوده است و موضوع جدیدی نیست. با حضور فناوری نانو وجهه ی تئوری این مباحث غیر قابل لمس فیزیکی، جنبه ای تجربی و عملی پیدا کردند. بنابراین با توجه به تعاریف مستند لطفاً بحث ابعاد در فناوری نانو و مکانیک کوانتوم را به هیچ وجه جدا در نظر نگیرید.


در دسته بندی نانو مواد از نظر ابعاد هندسی، بحث بسیار ساده تر از آنچه دوست عزیزمون فرمودند بوده و به نظر میرسد که دو نگرش که سعی بر جامعیت دارند، در اینجا در مقابل هم قرار گرفته اند.
بنابراین نظر فیزیک کوانتوم را در این دسته بندی، در یک گفتگوی دیگر پی میگیریم.

2-
معیار "شعاع بور" چه از لحاظ تئوری و چه از لحاظ تجربی اثبات شده و هیچگونه ایرادی بر آن وارد نیست و یک قانون صراحتاً قابل قبول است. به همان صراحت که قوانین سه گانه ی نیوتن قابل قبول هستند.


آیا این معیار میتواند در توصیف پدیده ی کاهش دمای ذوب و یا افزایش واکنش پذیری پودرهای فلزی نقشی داشته باشد؟
به نظر میرسد تفاوت دیدگاه های کاملا هندسی با دیدگاه فیزیک کوانتوم موجب بیان این نکته توسط جناب فاطمی نیا شده است.


به هر تقدیر درخواست میکنم ادامه ی این بحث را در یک تاپیک دیگر پی بگیرید. در ادامه ی این تاپیک به موضوع اصلی بپردازید.


الیاس یک معیار رو برای دسته بندی نانومواد توضیح داد.

سوال اینه که آیا نانولوله های کربنی جزو نانومواد یک بعدی هستند یا خیر؟

پاسخ مد نظرتون رو توضیح بدید، چون روی این موضوع بحث دارم.

میخواهیم به این برسیم که آیا این معیار خوبه یا نه؟ اگه نه، معیار بهتر چیه؟
چه بخت بلندی است فهمیدن اینکه زمینی که بر آن ایستاده ای، نمی تواند بزرگتر از مساحتی باشد که پاهایت روی آن قرار گرفته است.
*(فرانتس کافکا) *
amirswt
کاربر جدید
 
پست ها : 400
تاريخ عضويت: پنج شنبه 01 ژانويه 70 - 03:30
محل سکونت: تهران

Re: CNT = 1D NM or not

پستتوسط amirswt » سه شنبه 09 فبريه 10 - 14:27

لطفا ادامه ی بحث جالب اما انحرافی (!) از موضوع این گفتگو رو در تاپیک زیر پی بگیرید:

شعاع بور، معیاری برای دسته بندی نانومواد؟

لینک:
viewtopic.php?f=11&t=725
چه بخت بلندی است فهمیدن اینکه زمینی که بر آن ایستاده ای، نمی تواند بزرگتر از مساحتی باشد که پاهایت روی آن قرار گرفته است.
*(فرانتس کافکا) *
amirswt
کاربر جدید
 
پست ها : 400
تاريخ عضويت: پنج شنبه 01 ژانويه 70 - 03:30
محل سکونت: تهران

Re: CNT = 1D NM or not

پستتوسط fateminia » سه شنبه 09 فبريه 10 - 15:45

آیا این معیار میتواند در توصیف پدیده ی کاهش دمای ذوب و یا افزایش واکنش پذیری پودرهای فلزی نقشی داشته باشد؟
به نظر میرسد تفاوت دیدگاه های کاملا هندسی با دیدگاه فیزیک کوانتوم موجب بیان این نکته توسط جناب فاطمی نیا شده است.


در تالار دانش و فناوری نانو در و در بحث افزایش سطح ویژه به این مقوله پرداختیم و دیدیم که مرز و معیاری برای آن نیست.

اما اگر آقای amirswt گُل اصرار بر ادامه ی بحث دارند زمام به دستان مبارک ایشان است و کاری از کلام جوانان خام بر نمی آید...

جوان خام چه گوید چو پیر مغان *** ره دگر نماید و زمام بستاند
fateminia
کاربر جدید
 
پست ها : 74
تاريخ عضويت: سه شنبه 05 ژانويه 10 - 16:53

Re: CNT = 1D NM or not

پستتوسط arhm1364 » چهارشنبه 10 فبريه 10 - 01:10

این مدت که بحث ابعاد نانو را مطرح کردم با کلی نظرات جالب و متفکرانه برخورد کردم و نکته جالب دیگر، بحث تو بحث مطرح شدن توسط amirswt بود که جای تقدیر و تذکر ! ! ! دارد .
اما به هر حال برداشت من این است که دوستان با مشکل اصلی در تعریف ابعاد در نانوساختارها آشنا شدند. دو تعریف برای بیان بعد در نانوساختار وجود دارد .
1. تعریف هندسی :
<< در این تعریف برای جهت های x,y,z که اندازه شان بزرگتر از 100 نانومتر است ، ارزش قایل شده و به آن بعد میگویند >>
پس با این تعریف :
صفر بعدی : نانوپودرها ، کوانتوم دات ها و...
تک بعدی : نانومیله ها ، نانو لوله کربنی (CNT) { قابل توجه amirswt} ، نانوسیم و...
دوبعدی : لایه های نازک
سه بعدی : نانو حفرها ، ایروژل ،نانوکپسول ها ، ....

و اما تعریف دوم :
2. تعریف محدودیت کوانتومی quantum confinement { که این تعریف توسط آقای فاطمی نیا به روشنی انجام شد }, بنده نیز این مطلب را در پست "شعاع بور، معیاری برای دسته بندی نانومواد؟" با لینک viewtopic.php?f=11&t=725&start=0 کامل توضیح داده ام که احتمالا خواندنش خالی از لطف نیست } اما علی الحساب :
<< برای هر بعدی که در آن بعد محدودیت کوانتومی اتفاق بیفتد ارزش قایل میشویم و بهش بعد میگوییم >> پس با این تعریف :
0 بعدی : مواد بالک
1 بعدی : لایه های نازک
2 بعدی : نانولوله های کربنی (CNT) { قابل توجه amirswt} ، نانوسیم و...
3 بعدی : کوانتوم دات ، نانو پودر و...

خوب مطمئنا این تعاریف بی خودی به وجود نیامده و هر کدام طرفدارانی پیدا دارند، اما اگه بخواهیم بین این دو بحث داوری کنیم باید بگم که تعریف دومی علمی تر است و تعریف اول بیشتر برای نو آموزان نانو تکنولوژی مناسب است ( چون مطرح نمودن بحث های کوانتومی سنگین خواهد بود و چون در تالار پیشکسوتان و دانشجویان حضور داریم ) این تعریف و بحث ها را مطرح میکنیم .

این افاضات بنده به معنی تمام کردن یا حسن خطاب نیست کما این که آقای amirswt فرمودند :
لطفا این بحث رو منحرف نکنید. و به موضوع این گفتگو دقت کنید. در بحث شرکت کنید بدون اینکه مستقیم برید سراغ جواب آخر!

حالا به نظر شما کدوم تعریف بهتر و کاربردی تره ؟{ بازهم همان طور که آقای amirswt فرومدند :
من میخوام با اشاره به نقاط ضعف و قوت این معیار، میزان کارآیی اون رو برآورد کنم. برای این کار هم نیازه که شما در این بحث شرکت کنید، بدون اینکه مستقیم برید سراغ جواب آخر!
arhm1364
کاربر جدید
 
پست ها : 177
تاريخ عضويت: چهارشنبه 06 ژانويه 10 - 17:44

Re: CNT = 1D NM or not

پستتوسط amirswt » جمعه 12 فبريه 10 - 15:49

از دوست عزیز arhm1364 تشکر میکنم.
این دو تعریف بسیار خلاصه و واضح بیان شدند. تلاش میکنیم در تاپیک های دیگه، روی اونها بحث کنیم.
2 بعدی : نانولوله های کربنی (CNT) { قابل توجه amirswt} ، نانوسیم و...


منظور من از سوال این تاپیک، طبق معیار هندسی بود.
در این مورد نظرتون رو بدید.
آیا همیشه نانو لوله ها یک بعدی هستند؟
اگر طول نانولوله ها کمتر از 100 نانو متر بود چی؟
چه بخت بلندی است فهمیدن اینکه زمینی که بر آن ایستاده ای، نمی تواند بزرگتر از مساحتی باشد که پاهایت روی آن قرار گرفته است.
*(فرانتس کافکا) *
amirswt
کاربر جدید
 
پست ها : 400
تاريخ عضويت: پنج شنبه 01 ژانويه 70 - 03:30
محل سکونت: تهران

Re: CNT = 1D NM or not

پستتوسط amirswt » يکشنبه 28 فبريه 10 - 10:56

من هنوز منتظرم تادوستان در مورد این سوال نظرشون رو مطرح کنند.
از نظر دسته بندی هندسی، نانولوله های کربنی در دسته ی نانومواد یک بعدی هستند.
و در این دسته بندی طبق یک قرار داد، اندازه های بالای 100 نانومتر رو جزو ابعاد حساب میکنیم. نانولوله ها هم با فرض این که دارای قطر کمتر از 100 نانومتر و طول بیشتر از 100 نانومتر هستند، در دسته ی یک بعدی ها قرار گرفته اند.

و حالا سوال من:
اگر طول نانولوله کمتر از 100 نانومتر بود، چی؟ میتونیم باز هم بگیم نانولوله یک نانوماده ی یک بعدی هست؟ یااینکه باید بگیم صفر بعدیه؟
چه بخت بلندی است فهمیدن اینکه زمینی که بر آن ایستاده ای، نمی تواند بزرگتر از مساحتی باشد که پاهایت روی آن قرار گرفته است.
*(فرانتس کافکا) *
amirswt
کاربر جدید
 
پست ها : 400
تاريخ عضويت: پنج شنبه 01 ژانويه 70 - 03:30
محل سکونت: تهران

Re: CNT = 1D NM or not

پستتوسط jingool » چهارشنبه 17 مارس 10 - 13:12

اینجوری که شما میگید، حتما یک بعدی نیست دیگه! :wink:
اگه طولشون هم کم باشه، میشن صفر بعدی.
jingool
کاربر جدید
 
پست ها : 50
تاريخ عضويت: پنج شنبه 04 فبريه 10 - 08:08

Re: CNT = 1D NM or not

پستتوسط amirswt » چهارشنبه 31 مارس 10 - 13:28

به نظر میرسه طبق تعریف هندسی درست باشه، اما این یک مشکله.
در مقالات مختلفی که در دنیا به چاپ میرسن، نانولوله های کربنی رو در دسته ی یک بعدی ها حساب میکنن.
اما دیدیم که اگر طول اونها کمتر از 100 نانومتر باشه، باید به اونها بگیم صفر بعدی. پس این معیار همیشه درست عمل نمیکنه. مگر اینکه قبول کنیم نانولوله های کربنی یا نانوفیبرها یا نانوسیم ها یا ... میتونن صفر بعدی هم باشن.
بنابراین باید معیار جدیدی رو برحسب شکل هندسی نانوذرات ارائه بدیم که جامع و بدون اشکال باشه. این معیار باید چه ویژگی هایی داشته باشه؟
به نظر من باید طوری باشه که موضوعاتی مثل تغییر خواص نانومواد رو داخلش نشون بده و ازاونها تاثیر بگیره و بتونه اونها رو پیش بینی کنه.

خوشحال میشم نظرات شما رو ببینم.
چه بخت بلندی است فهمیدن اینکه زمینی که بر آن ایستاده ای، نمی تواند بزرگتر از مساحتی باشد که پاهایت روی آن قرار گرفته است.
*(فرانتس کافکا) *
amirswt
کاربر جدید
 
پست ها : 400
تاريخ عضويت: پنج شنبه 01 ژانويه 70 - 03:30
محل سکونت: تهران


بازگشت به پیشکسوتان و دانشجویان

چه کسي حاضر است ؟

کاربران حاضر در اين انجمن: بدون كاربران آنلاين و 1 مهمان

cron