جدیدترین اخبارهای شیمی

نانو تکنولوژِی به زبان ساده !
در نیم قرن گذشته شاهد حضور حدود پنج فناوری عمده بودیم، كه باعث پیشرفت های عظیم اقتصادی درhttp://pnu-club.com/imported/2012/06/794.jpg كشورهای سرمایه گذار و ایجاد فاصله شدید بین كشورهای جهان شد. متأسفانه در كشور ما بدلیل فقدان جرات علمی و عدم تصمیم گیری بموقع ، به این فرصتها پس از گذشت سالیان طلائی آن بها داده می شد كه البته سودی هم برای ما به ارمغان نمی آورد، همچون فنآوری الكترونیك و كامپیوتر در دو سه دهه گذشته كه امروزه علیرغم توانائی دانشگاهی و داشتن تجهیزات آن، هیچگونه حضور تجاری در بازارهای چندصد میلیاردی آن نداریم. فناوری نانو جدیدترین این فرصتها ست، كه كشور ما باید برای حضور یا عدم حضور درآن خیلی سریع تصمیم خود را اتخاذ كند...
علم و فناوری نانو ( نانو علم و نانو تكنولوژی) توانائی بدست گرفتن كنترل ماده در ابعاد نانومتری (ملكولی) و بهره برداری از خواص و پدیده های این بعد در مواد، ابزارها و سیستم های نوین است. این تعریف ساده خود دربرگیرنده معانی زیادی است. به عنوان مثال فناوری نانو با طبیعت فرا رشته ای خود، در آینده در برگیرنده همه ی فناوریهای امروزین خواهد بود و به جای رقابت با فن آوری های موجود، مسیر رشد آنها را در دست گرفته و آنها را به صورت « یك حرف از علم» یكپارچه خواهد كرد.
میلیونها سال است كه در طبیعت ساختارهای بسیار پیچیده با ظرافت نانومتری ( ملكولی ) - مثل یك درخت یا یك میكروب - ساخته می شود. علم بشری اینك در آستانه چنگ اندازی به این عرصه است، تا ساختارهائی بی نظیر بسازد كه در طبیعت نیز یافت نمی شوند. فناوری نانو كاربردهای را به عرصه ظهور می رساند كه بشر از انجام آن به كلی عاجز بوده است و پیامدهائی را در جامعه برجا می گذارد كه بشر تصور آنها را هم نكرده است. به عنوان مثال:
ساخت مواد بسیار سبك و محكم برای مصارف مرسوم یا نو
ورشكستگی صنایع قدیمی همچون فولاد با ورود تجاری مواد نو
كاهش یافتن شدید تقاضا برای سوخت های فسیلی
همه گیر شدن ابر كامپیوترهای بسیار قوی، كوچك و كم مصرف
سلاحهای سبك تر، كوچكتر، هوشمند تر، دوربردتر، ارزانتر و نامرئی تر برای رادار

برخی از رویدادهای مهم تاریخی در شکل گیری فناوری و علوم نانو

تاریخ رویدادهای مهم در زمینه فناوری نانو 1857 مایکل فارادی محلول کلوئیدی طلا را کشف کرد 1905 تشریح رفتار محلول‌های کلوئیدی توسط آلبرت انیشتین 1932 ایجاد لایه‌های اتمی به ضخامت یک مولکول توسط لنگمویر (Langmuir) 1959 فاینمن ایده " فضای زیاد در سطوح پایین " را برای کار با مواد در مقیاس نانو مطرح کرد 1974 برای اولین بار واژه فناوری نانو توسط نوریو تانیگوچی بر زبانها جاری شد 1981 IBM دستگاهی اختراع کرد که به کمک آن می‌توان اتم‌ها را تک تک جا‌به‌جا کرد. 1985 کشف ساختار جدیدی از کربن C60 1990 شرکت IBM توانایی کنترل نحوه قرارگیری اتم‌ها را نمایش گذاشت 1991 کشف نانو لوله‌های کربنی 1993 تولید اولین نقاط کوانتومی با کیفیت بالا 1997 ساخت اولین نانو ترانزیستور 2000 ساخت اولین موتور DNA 2001 ساخت یک مدل آزمایشگاهی سلول سوخت با استفاده از نانو لوله 2002 شلوارهای ضدلك به بازار آمد 2003 تولید نمونه‌های آزمایشگاهی نانوسلول‌های خورشیدی 2004 تحقیق و توسعه برای پیشرفت در عرصه فناوری‌نانو ادامه دارد

ساخت قوی ترین میکروسکوپ نوری در دنیا
http://pnu-club.com/imported/2012/06/795.jpg
دانشمندان در دانشگاه منچستر قوی ترین میکروسکوپ نوری در دنیا را تولید کرده اند. این میکروسکوپ می تواند به درک دلیل بسیاری از بیماری ها و ویروس ها کمک کند. این پژوهش گران میکروسکوپی ساخته اند که رکورد کوچک ترین اشیایی را که با چشم می توان دید، شکسته است و بر محدودیت تئوری میکروسکوپ های نوری غلبه کرده است.
تا قبل از این با میکروسکوپ نوری استاندارد فقط می توانستید اشیایی با اندازه های در حد یک میکرومتر را به وضوح ببینید اما اکنون پژوهشگران دانشگاه منچستر با ترکیب یک میکروسکوپ نوری با یک میکرو کره شفاف بنام نانوسکوپ میکروکره ای، می توانند اشیایی با اندازه هایی 20 برابر کوچک تر (50 نانومتر) را با نور طبیعی ببینند این دقت مافوق حد تئوری میکروسکوپ نوری است.رسیدن به این دقت بالای میکروسکوپ نوری بدین معنی است که این دانشمندان به طور بالقوه می توانند داخل سلول های بشری و ویروس های زنده را بررسی کنند و برای اولین بار آنچه که سبب این ویروس ها می شوند، را مشاهده کنند.

میکروسکوپ های کنونی که قابلیت بررسی اجسام ریز این چنینی را دارند، میکروسکوپ های الکترونی هستند که با آن ها بجای بررسی ساختار یک سلول فقط می توان سطح آن را مشاهده کرد و هیچ ابزاری وجود ندارد که بتوان با آن یک سلول زنده را مشاهده کرد.

این دانشمندان اکنون باور دارند که آن ها می توانند این میکروسکوپ را برای شناسایی تصاویر بسیار ریزتر در آینده استفاده کنند. از نظر تئوری در اندازه اشیایی که می توان با این روش جدید مشاهده کرد، هیچ محدودیتی وجود ندارد.این سیستم نانو تصویربرداری جدید بر گرفتن تصاویر مجازی میدان- نزدیک نوری ( که عاری از تفرق نوری هستند) و تقویت آن ها با استفاده از یک میکروکره استوار است. این میکروکره، ذره کروی ریزی است که به وسیله یک میکروسکوپ نوری استاندارد برزگ نمایی می شود.

نانوگوشی که در مقیاسبسیار کوچک می‌شنود
فیزیکدانان در آلمان نانوگوشی ساخته‌اند که قادربه شناسایی صوت در مقیاس‌های طولی میکروسکوپی است. حساسیت تخمینی این نانوگوشمیلیون‌ها برابر پایین‌تر از آستانه شنوایی انسان است. این افزاره مبتنی بر یکنانوذره طلای بدام افتاده بصورت نوری است، و مخترعانش ادعا می‌کنند که آن رامی‌توان برای گوش دادن به میکروارگانیسم‌های زیستی و تحقیق حرکت و نوسان‌هایماشین‌های ریز استفاده کرد.
این نانوگوشی یک نانوذره‌ی طلای 60 نانومتری بدامافتاده در یک پرتوی لیزر با طول‌موج 880 نانومتر، است.

محققان دریافتند که اگر غلظت مشخصی از نانولوله کربنی در کنارسلول‌های برخی گونه‌های گیاهی قرار داده شود، رشد سلولی در آنها افزایش محسوسیمی‌یابد. در این سلول‌ها فعالیت برخی ژن‌ها بیشتر شده و غلظت پروتئین مربوط به آنژن‌ها نیز زیاد می‌شود.
این یافته می‌تواند در حوزه‌های مختلف از پزشکی گرفته تارنگ، عطر و شیرینی سازی استفاده شود.
نانولوله‌های کربنی چندجداره قادرند جوانهزنی دانه‌ها را تحریک کرده و موجب تسریع رشد سلول‌های گیاهی ویژه‌ای شوند.
محققان دریافتند که این کشف می‌تواند به‌زودی وارد بخش کشاورزی شود و راه حلبرخی از مشکلات جدی در حوزه رشد و توسعه گیاهان باشد. آنها نشان دادند که نانولولهکربنی چند جداره در غلظت 5 تا 500 میکروگرم در میلی‌لیتر می‌تواند 55 تا 64 درصدسرعت رشد سلول‌های تنباکو را افزایش دهد.

شيمي‌دان‌ها موفق به كشف روش جديدي شده‌اند كه به كمك آن مي‌توان انواع خاصي از گازهاي گلخانه‌يي را پيش از رسيدن به اتمسفر، تجزيه كرد.

به گزارش سرويس «علمي» خبرگزاري دانشجويان ايران (ايسنا)، در اين روش شيمي‌دانان عنصر فلوئور موجود در تركيبات كربني را مورد هدف قرار داده‌اند.

رخي از مهمترين گازهاي گلخانه‌يي دست ساز انسان در عين حال در زمره دسته‌اي از مواد شيميايي هستند كه بسيار به سختي نابود مي‌شوند و نيز مقاومترين موادي هستند كه وارد محيط زيست مي‌شوند.

دانشمندان در گزارشي كه در مجله ساينس منتشر شده اعلام كردند كه توانسته‌اند به روش خاصي اين گازها را وادار به واكنش شيميايي كرده و آن‌ها را به تركيباتي بي‌خطر و مطبوع تبديل كنند.

اين يافته راه را به سوي كشف شيوه‌اي نوين براي از ببين بردن و معدوم كردن چنين گازهاي زيان آوري هموار خواهد كرد.

با روش جديد، مولكول هيدروفلوئوروكربن به تركيبي تبديل مي‌شود كه ديگر گاز گلخانه‌يي نيست. اين تحقيقات از سوي دانشمندان دانشگاه برانديز در ماساچوست انجام گرفته است.

سه پژوهشگر به خاطر کشف پروتئین نورانی در یک جانور دریایی موسوم به چتر دریایی(عروس دریایی) برنده جایزه نوبل شیمی شدند.

دو پژوهشگر آمریکایی و یک پژوهشگر ژاپنی به خاطر کشف پروتئینی نورانی در چتر دریایی که سلول‌ها، بافت‌ها و حتی اندام‌ها را درخشان می‌کند - ابزاری که اکنون هزاران پژوهشگر در سراسر دنیا از آن استفاده می‌کنند - برنده جایزه نوبل شیمی شدند.



جایزه 10 میلیون کرونی (1.4 میلیون دلاری) نوبل در رشته شیمی به اوسامو شیمومورا، دانشمند متولد ژاپن که اکنون در آزمایشگاه زیست‌شناسی دریایی Woods Hole در ماساچوست آمریکا کار می‌کند، مارتین چالفیه از دانشگاه کلمبیا در نیویورک و راجر تسین از دانشگاه کالیفرنیا در سان‌دیه‌گو به خاطر کشف پروتئین دارای خاصیت فلورسانس سبز اهدا شد.



کمیته نوبل شیمی از آکادمی سلطنتی علوم سوئد در بیانیه‌ای گفت: "پروتئین سبز نورانی فلورسان" (GFP) در ابتدا در یک گونه "چتر دریایی" (Aequorea victoria) در سال 1962 کشف شد. از آن هنگام به بعد این پروتئین به یکی از مهم‌ترین ابزارهای مورد استفاه در علوم زیستی معاصر بدل شده است."



شیمومورا در ابتدا GFP را از چترهای دریایی ساحل غربی آمریکای شمالی جدا کرد، و کشف کرد که این پروتئین در برابر نور ماورای‌بنفش می‌درخشد. از سال 1967 برای 20 سال او هر تابستان بندر فرایدی در ایالت واشنگتن در غرب آمریکا می‌رفت تا هر روز بیش از 3000 چتر دریایی جمع کند.



چالفیه و همکارانش باکتری‌‌هایی مانند "ای‌ کولای" (E. coli) و کرم‌های ریز به نام "کانوربیتیدیس الگانس" (C. elegans) را برای تولید این پروتئین با "چسباندن" (splicing) ژن‌ مناسب به کار گرفتند.

رنگ سبز پروتئین چتر دریایی زیر نور آبی و نور ماورای بنفش خود را نشان می‌دهد، به پژوهشگران امکان می‌دهد که سلول‌های توموری را نورانی کنند، مواد سمی را ردیابی کنند و خاموش و روشن بودن ژن‌ها را تحت نظر بگیرند.

چالفیه در مصاحبه‌ای تلفنی گفت:‌ "ما می‌توانیم به سادگی به درون جانور نگاه کنیم و بگوییم در کجا این رنگ سبز روشن شده است، از چه هنگامی روشن شده است و پروتئین ایجاد کننده رنگ سبز در کجا ساخته شده است و به کجا می‌رود؟"

تسین، که پژوهشگر انستیتوی پزشکی هاوارد هیوز در آمریکا است، نیز از پروتئین مرجان استفاده کرد، و این رنگ فلورسانس را در فراسوی سبز به زرد، آبی و سایر رنگ‌ها گسترش داد تا فرایند‌های زیست‌شناختی متعددی را در یک زمان دنبال کند.

تسین گفت در زمان کودکی به علت ابتلا به آسم مجبور بود که در خانه بماند، و برای همین ساعت ها با رنگ‌‌ها به عنوان بخشی از آزمایش‌های شیمی در زیرزمین خانه‌شان بازی می‌‌کرد.

تسین گفت او به خاطر جایزه بسیار مفتخر است و تصدیق کرد که دانشمندان دیگری در این حوزه کار کرده‌اند که ممکن بود در این جایزه سهیم شوند.

او گفت: "من تنها سه شخص دیگر را می‌شناسم که می‌توانستند این جایزه را بگیرند و مطمئن هستم که کمیته داوران با تصمیم‌گیری مشکلی روبه‌رو بوده است."

این سه پژوهشگر با برنده‌شدن جایزه نوبل شیمی، به ردیف برخی بزرگترین نام‌ها در علم مانند ماری کوری، که جایزه نوبل فیزیک را هم برد، و لینوس پائولینگ، دانشمند و فعال مشهور راه صلح که در سال 1954 این جایزه را برد، پیوستند.

۱.دست یابی به دانش فنی تولید بیواتانول بااستفاده از موادی مانند باگاس نیشکر/ملاس چغندرقندوخرما
۲.تولید کربن فعال برای شیرین کردن گاز پالایشگاه ها

۳.تولیدعایق صوتی ارزان قیمت از کاغذ بازیافتی
۴.جداسازهای لرزه ای الاستومری مسلح با الیاف که با دارا بودن مزیت هایی مانندوزن بسیار کم ترو روش ساخت بسیار ساده تر نسبت به جداساز های مسلح با فولادمی توانند در جداسازی لرزه ای ساز ها به کار روند

باران مصنوعي توليد باران با استفاده از هرعمل مصنوعي كه با تحريک و تغيير در فرآيندهاي دروني ابر همراه‌است، باروري ابر ناميده مي‌شود. معمولا باروري ابرها با اضافه‌کردن موادي خاص به‌نام عامل‌هاي باروري انجام مي‌شود.
مهم‌ترين هدف براي باروري ابرها، افزايش ميزان بارش، جلوگيري از بروز بلاياي طبيعي از قبيل سيل، تگرگ، رعد وبرق، انتقال زماني و مکاني بارش، زدودن مه مزاحم، تعديل آب وهوا، توليد برف در ارتفاعات و... است.
الان حدود 40 كشور جهان، برنامه‌هاي باروري ابرها را انجام مي‌دهند.جو زمين، حاوي مقادير متغيري از بخار آب است. مقدار اين بخار آب، رابطه مستقيمي با دماي هوا دارد.
مثلا اگر دماي هوا در سطح زمين 25 درجه و تراكم بخار آب، نصف بيشترين مقدار موجود در آن دما باشد، وقتي اين حجم هوا به ارتفاعات بالاتر صعود مي‌كند، ميزان حجم بخار آبي كه مي‌تواند درخود نگه‌دارد كمتر مي‌شود.
با رسيدن دما به 12 درجه، هوا از بخار آب اشباع مي‌شود. اگر سرد شدن ادامه يابد، ميزان بخار اضافه برميزان مورد نياز براي حفظ حالت اشباع، به قطرات ابر تبديل مي‌شوند.
قطرات ابر در اطراف هسته‌هاي ميعان ابر به‌وجود مي‌آيد. ذرات ميكروسكوپي معلق در جو كه نسبتا بزرگ و جذب‌كننده هستند، براي هسته‌هاي ميعان ابر، مناسب‌ترند.
بهترين روش براي بارور كردن ابرها، افزايش اين هسته‌هاي ميعان در ابر است. در باروري مصنوعي ابر، عامل باروركننده برحسب دماي ابر تفاوت دارد. در ابرهاي سرد (دماي ابر زير صفر درجه) از يخ خشك و يدور نقره استفاده مي‌شود و در ابرهاي گرم (دماي ابر بالاي صفر درجه) از قطرات آب و نمك طعام استفاده مي‌شود.

روش‌هاي باروري ابرها

براي باروري ابر از 2روش هوايي و زميني استفاده مي‌شود. روش هوايي، بيشتر مناسب براي فصل تابستان است كه به 3 طريق باروري در پايه ابر، باروري درون ابر و باروري تاج ابر صورت مي‌گيرد. البته در مناطق كوهستاني، درفصل زمستان هم مي‌توان از روش باروري زميني استفاده كرد.
در روش هوايي، مواد لازم براي توليد هسته‌هاي ميعان را با استفاده از هواپيما به ابر تزريق مي‌كنند. بعد از شلیك گلوله حامل یدید نقره توسط هواپیما یا راكت به داخل ابر، حدود ۴۵ تا ۵۰ دقیقه بعد، ابر شروع به باریدن می كند.
این مدت، زمانی است كه ابر از مكانی كه برای باریدن در نظر گرفته شده، فاصله می‌گیرد. براي همين مكان تزريق اين مواد بايد به دقت انتخاب شود تا با محل مورد نياز باران، درلحظه بارش تطبيق پيداكند. آب بارانی كه از این روش به‌دست می‌آید، مقداری نیترات به‌همراه دارد كه اضافه‌شدن آن به خاك، باعث حاصلخیزترشدن خاك می‌شود.
در ايران از 2روش براي باروركردن ابرها استفاده مي‌شود كه يكي روش باروري قله ابر و ديگري باروري درون ابر است. براي باروري قله ابر از گلوله‌هاي پرتابي يدور نقره استفاده مي‌شود. اين روش بر روش‌هاي ديگر ترجيح دارد.
چون هنگام اجراي عمليات، مي‌توان ابر و محل مناسب آن را ديد و عامل باروري، سريع‌تر و با دقت بيشتر به ابر تزريق مي‌شود. روش ديگر در كشورمان، تزريق افقي نيتروژن مايع است. اين دو روش عملكردهاي متفاوتي دارند.
گلوله‌هاي يدور نقره پرتابي، هسته‌هاي يخي مصنوعي را وارد منطقه فوق سرد ابري مي كنند و نيتروژن مايع با ايجاد سرمايش شديد در ابر، از بخار آب وآب فوق سرد هسته‌هاي يخي توليد مي‌كند.
سابقه باروري ابرها در ايران
نخستين بار، در سال 1353 طرح باروري ابرها توسط وزارت نيرو براي افزايش ذخيره آبي سدهاي لتيان و كرج، به‌وسيله يك شركت كانادايي و با استفاده از 30 دستگاه ژنراتور زميني تصعيد يدور نقره و يك هواپيما اجرا شد. ميزان متوسط افزايش بارندگي در اين طرح، 13درصد گزارش شد.
در سال 1367، تجهيزات به‌جا مانده از طرح جاجرود و كرج به يزد منتقل شد و سپس در سال‌هاي 75،74،73،70،69 عمليات باروري ابرها با استفاده از ژنراتور زميني در ارتفاعات شيركوه يزد اجرا شد.
با توجه به تاكيد رئيس جمهور وقت (آقاي هاشمي) در سمينار اقتصاد آب در آذر1375 مبني بر ايجاد مركز باروري ابرها، با ابلاغ وزير وقت نيرو (آقاي زنگنه) در بهمن 1375 مركز ملي تحقيقات و مطالعات باروري ابرها در يزد تاسيس شد.

آيا يدور نقره براي محيط زيست و سلامت خطرناك است؟

تاکنون تحقيقات وسيعي در مورد تاثيرات زيست محيطي باروري ابرها صورت گرفته است .چون در اين برنامه بيشتر از يدور نقره استفاده مي‌شود، لذا بر تاثير اين ترکيب مطالعات بيشتري مي‌شود.
يدورنقره جزء مواد سمي نيست و چون در آب غيرقابل حل است، مسموميت ايجاد نمي‌کند. غلظت يدور نقره در آب باران ناشي از عمليات باروري ابرها، بين 2 تا 48 واحد در تريليون گزارش شده است درحالي که اين مقدار کمتر از يک هزارم ميزان مجاز در آب آشاميدني است.
در هر عمليات باروري از مقدار ناچيزي يدورنقره استفاده مي‌شود و تحقيقات در دنيا، هيچ گونه عوارض زيست محيطي را نشان نداده‌است. در روش نيتروژن مايع هم چون نيتروژن پس از انتشار در هوا، به سرعت تبديل به گاز مي‌شود، هيچ گونه آلودگي ايجاد نمي‌کند.

بارورسازي ابرهاي كوهساري

هواي مرطوب، موقع صعود از كوه‌ها سرد مي‌شود و ابرها تشكيل مي‌شوند. اينها، ابرهاي كوهساري هستند. بيشتر اين ابرها ذرات يخ كافي براي تبديل قطرات ابر سرد به باران را ندارند.
بارورسازي اين نوع ابرها با استفاده از مواد مصنوعي، باعث افزايش كارايي بارندگي مي‌شود. زمان تأثير مواد باروري 20 تا 40 دقيقه بعد از تزريق است و باتوجه به سرعت و حرکت ابر، در فاصله حدود 50-40 کيلومتري محل تزريق اثرات بارورسازي نمايان مي‌شود.

بارورسازي ابرهاي همرفتي

ابرهاي همرفتي در بارندگي تابستاني در سراسر جهان نقش مهمي دارند و منبع عمده بارش در مناطق حاره‌اي هستند. باروري ابرهاي همرفتي، بسيار پيچيده‌تر از ابرهاي زمستاني كوهساري است.
بارورسازي ابرهاي همرفتي با هسته‌هاي ميعان بزرگ امكان پذير است؛ اما از آنجايي كه ميزان مواد مورد نياز زياد است، اين روش به ندرت عملي است. اگر شرايط مناسب باشند، ابرهاي همرفتي مي‌توانند تحريك شوند تا اينكه بيشتر رشد كرده و دوام طولاني‌تري داشته‌باشند.
تحقيقات نشان مي‌دهد وارد كردن يدورنقره يا يخ خشك به قسمت‌هاي سرد يك ابر سبب انجماد قطرات مي شود. در اثر انجماد گرماي نهان انجماد به مقدار زيادي آزاد شده، گرماي آزاد شده شناوري ابر را بيشتر كرده و سبب مي‌شود ابر بيشتر رشد كند.

پاشيدن مواد ميعان‌زا

از ژنراتورهاي زميني و هواپيما به قطعات ابر همرفتي، باعث آزاد شدن گرماي نهان انجماد قطرات آب شده و اين گرما باعث شناوري بيشتر ابر و رشدكردن زياد آن مي‌شود، براي همين، كنترل ‌كردن بارورسازي اين ابرها بسيار پيچيده‌تر است.

گهواره گربه

مهم‌ترين ماده درعمليات باروري ابرها، يدور نقره است. اين ماده است كه با پاشيدن آن در دل ابرها، باعث تشكيل هسته‌هاي ميعان شده و عامل باران‌زايي ابرهاست. ماجراي كشف اين ماده و ردپاي آن در ادبيات معاصر هم جالب است.
سال 1946 در آزمايشگاه هاي تحقيقاتي جنرال الكتريك نيويورك تحقيقاتي انجام شد كه به تعديل حجم عظيمي از ابرها با هزينه مناسب منجر شد. مهم‌ترين نقش را در اين تحقيقات دو شيمي‌- فيزيكدان فارغ‌التحصيل از دانشگاه MIT برعهده داشتند؛ برنارد وونه‌گات و وينست شيفر.
اين برنارد وونه‌گات، برادر بزرگ‌تر كورت وونه‌گات جونيور [كبير] نويسنده شهير رمان‌هاي هجو، طنزسياه و علمي-تخيلي آمريكايي است. از كورت، داستان‌هاي زيادي به فارسي ترجمه شده كه هركدام از آنها شاهكارهاي تاريخ ادبيات در نيمه دوم قرن بيستم هستند؛
آثاري مثل سلاخ‌خانه شماره 5، شب‌مادر، مجمع‌الجزاير گالاپاگوس، اسليپ‌استيك، زمان‌لرزه‌و...اما يكي از اين داستان‌ها، يعني گهواره گربه، ماجراي ماده‌اي است كه وارد آب شده و باعث جامد شدن‌آن در يك حالت غيرطبيعي مي‌شود.
اين ايده را كورت از اين كشف برادرش گرفته است. كورت، نه‌تنها در اين كتاب بلكه در بسياري از آثار ديگرش به اين كشف بزرگ برادرش اشاره مي‌كند. اما اين كتاب صرفا حول ماده‌اي مي‌گردد كه سرانجام با خواص غيرطبيعي خود دنيا را نابود مي‌كند.
برنارد وونه‌گات، كاشف اين اثر يدور نقره، غير از اين، 28 پتنت ديگر هم به‌نام خود ثبت‌كرده‌است. او همچنين در سال‌هاي پاياني عمرش، برنده جايزه «ايگ‌نوبل» شد.
اين جايزه به كشفيات و مقالات نبوغ‌انگيز دانشمندان داده‌مي‌شود كه البته ته‌مايه‌هاي طنز هم در آنها باشد. برنارد برنده ايگ‌نوبل هواشناسي 1997 به‌خاطر مقاله«اندازه سرعت توفان‌هاي مركزي آمريكا با استفاده از شدت صداي مرغ‌ها» شد!

استفاده از یخ داغ در ابزارهای پزشکی

http://pnu-club.com/imported/2012/08/1.php?image_id=698فیزیک دان های دانشگاه هاروارد نشان داده اند که یک پوشش از الماس عمل آوری شده ی ویژه می تواند موجب یخ زدن آب در دمای بدن شود. این یافته ممکن است در آینده کاربردهایی را در پزشکی داشته باشد. محققان مدل کامپیوتری را ارائه داده اند که نشان می دهد لایه ای از الماس پوشیده شده با اتم های سدیم می تواند موجب یخ زدن آب در دمای بالاتر از 108 درجه ی فارنهایت شود. در یخ، مولکول های آب در چهار چوبی محکم منظم می شوند که منجر به سختی ماده می گردد. فرایند ذوب قدری شبیه فرو ریختن ساختمان است. قطعاتی که در ساختاری محکم کنار هم چیده شده بودند حرکت کرده و نسبت به دیگری جا به جا می شود و سرانجام به آب مایع تبدیل می گردد. این مدل کامپیوتری نشان می دهد که هرگاه مولکولی از آب نزدیک سطح الماس قرار می گیرد، فرو می نشیند. سطح، آن را تثبیت نموده و ساختار کریستالی یخ را سوار می کند. شبیه سازی ها نشان می دهد این فرایند منجر به تشکیل لایه های باریک یخ با عرض تنها چند مولکول–سه نانو متر در دمای اتاق، دو نانومتر در دمای بدن- می شود. برای این که لایه ی ساخته شده کاربرد پزشکی داشته باشد باید به اندازه ی کافی ضخیم باشد تا پوشش زیستی مناسبی را روی سطح الماس تشکیل دهد. این تحقیقات، اولین کار ارائه شده درباره ی انجماد آب در دمای بالا نیست. دانشمندان هلندی پیش از این نشان داده بودند که یخ می تواند در بین لایه ای از تنگستن و سطح گرافیت در دمای اتاق تشکیل شود. تحقیقات اخیر نشان داده است که یخ می تواند در محدوده ی وسیعی از دما و فشار بدن حفظ شود. (بزگرفته ازسایت تالیف)

چرا فولاد زنگ نزن، زنگ می زند ؟

در جواب به این سوال ابتدا به معرفی این نوع فولاد می پردازیم.
فولادهای زنگ نزن (S.S) طبق دسته بندی موسسه آهن و فولاد امریکا (AISI) به دو گروه سری 300-200 و سری 400 طبقه بندی می شوند که هر سری شامل چندین فولاد با رفتارهای مختلف می باشد.
فولادهای زنگ نزن سری 300-200 آستنیتی (Austenitic) می باشند که بسیار چقرمه (tough) و نرم (ductile) بوده و نیازی به عملیات حرارتی ندارند در نتیجه این فولادها برای جوشکاری مناسب اند و تحت شرایط عادی اتمسفری نیازی به آنیله شدن ندارند.


این فولادها در برابر خوردگی مقاومند و معمولا غیر مغناطیسی هستند و فقط از طریق کار سرد (cold work) سخت میشوند.

محدوده کربن در این فولادها 0.08 تا 0.25 درصد، میزان کروم 16 تا 26 درصد و میزان نیکل 6 تا 22 درصد است.

آنچه که در نوع 316 باعث تمایز آن نسبت به انواع دیگر فولاد S.S همچون 304 شده وجود میزان حداکثر 3 درصد مولیبدنیوم در آن می باشد.مولیبدنیوم مقاومت خوردگی این آلیاژ کروم-نیکل را در برابر تخریب اکثر مواد و حلالهای شیمیایی صنعتی بالا برده و همچنین در برابر خوردگی حفره ای (pitting) حاصل از کلرایدها مقاومت میکند.به همین خاطر نوع 316 مهمترین فولادی است که در محیطهای دریایی استفاده میگردد.



Type Analysis of Stainless Type 316:


دو عامل مهم در خوردگی این نوع فولادها یکی حساس شدن (sensitization) و عامل دیگر که باعث زنگ زدن جوشهای آن می شود اکسید زدایی نکردن آن می باشد.حال هر کدام بطور مختصر توضیح داده می شود.




حساس سازی یا حساس شدن (sensitization):


رسوب (ته نشین شدن) کرباید در مرز دانه ها ،هنگامی که فولادهای زنگ نزن آستنیتی در یک بازه زمانی در محدوده دمای بین 425 تا 870 درجه سانتیگراد(800 تا 1600 درجه فارنهایت) حرارت داده می شوند(بخصوص در جوشکاری) را حساس شدن می گویند.

مدت زمانی که فولاد در این دما قرار میگیرد مقدار کرباید رسوب شده را تعیین میکند.وقتی کرومیوم کرباید در مرز دانه ای رسوب میکند نواحی کناری فورا از کروم تهی میشود.در صورتیکه این ته نشینی و تهی سازی نسبتا پیوسته باشد ،فولاد را نسبت به خوردگی بین دانه ای (intergranular corrosion) مستعد می سازد.همچنین حساس شدن مقاومت فولاد را در برابر انواع دیگر خوردگی همچون خوردگی حفره ای (pitting) ،خوردگی شکافی (crevice corrosion) و ترک خوردگی تنشی(SCC) کاهش میدهد.




روش جلوگیری از sensitization


با استفاده از منحنی های حساس سازی دما-زمان میتوان از حساس شدن جلوگیری نمود و تاثیر میزان کربن را روی این پدیده مشاهده نمود.در شکل پایین نمونه ای از این منحنی ها را برای فولاد ۳۰۴ را مشاهده می تمایید.

روش دیگر جلوگیری از حساس شدن استفاده از فولادهای پایدار( stabilized steels) همچون 321 و 347 میباشد.اینگونه فولادهای زنگ نزن محتوی تیتانیوم (titanium) و یا نیوبیوم(niobium) بوده که میل به ترکیب با کربن دارند و به آسانی کرباید تشکیل میدهند،این موضوع باعث میشود حتی وقتی در طولانی مدت در معرض دمای sensitization قرار بگیرد کروم در حلال باقی بماند .

تنها راه حل اصلاح فولادهای زنگ نزن حساس شده، آنیله کردن آن می باشد.

در جلسات بعد اسید شویی(pickling) و غیر فعال سازی (passivation) فولادها شرح داده خواهد شد.


منبع:ksna

توليد بنزين از پلاستيكهای دورريز شهری و پتروشيمیها

در حالی كه در سراسر جهان، بازیافت و استفاده مجدد از زبالهها به یكی از شاخصهای صنعتی تبدیل شده، كشورهای پیشرفته برای بهرهبرداری هرچه بیشتر از این منابع پرارزش عزم خود را جزم كردهاند، بهطوری كه در حال حاضر در بیشتر این كشورها كمتر از روش سوزاندن و یا دفن برای حل مشكل پسماندها استفاده میشود.
در چنین شرایطی اگرچه در كشور ما هم بخشی از پلاستیكها از جمله ظروف و لولههای پلاستیكی، مجدد جمعآوری و بازیافت میشوند،اما بخش عظیمی از این ضایعات همچون انواع و اقسام ظروف یكبار مصرف و پلاستیكهای بستهبندی به مراكز دفن زباله سپرده میشوند.
لزوم توجه به استفاده از این منابع كه در بسیاری از كشورها به عنوان طلای كثیف از آنها یاد میشود باعث شده تا محققان كشورمان در پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی پس از 4 سال تلاش مداوم، موفق به تولید بنزین و گازوئیل از ضایعات پلاستیك شوند. در این طرح كه با عنوان تخریب كنترل شده پلی اولفینها (گروه بزرگی از پلیمرها) به منظور تولید سوخت مایع تعریف شده است، انواع پلی اولفینهای بازیافتی در حضور كاتالیستهای مناسب به نحوی تخریب میشوند كه بیشترین محصول تولیدی آنها در محدوده سوختهای گازوئیل و بنزین باشد.به این ترتیب تنها با بازیافت روزانه یك میلیون تن این ماده (با فرض راندمان 70 درصد قابل تبدیل به سوخت مایع)، میتوان به 3/3 میلیون لیتر سوخت كه شامل بنزین و گازوئیل میشود دست یافت.
تولید بنزین از ضایعات پلیمری در قالب رساله مهندس مهرداد سیفعلی، دانشجوی دكتری مهندسی پلیمر پژوهشگاه پلیمر و با راهنمایی دكتر مهدی نكومنش حقیقی، عضو هیات علمی پژوهشگاه پلیمر انجام شده و نتایج آن به تایید شركت پالایش و پخش فرآوردههای نفتی رسیده است. در حال حاضر كار ساخت پایلوت آزمایشگاهی این طرح با حمایت مالی مركز پژوهش شركت پخش و پالایش وزارت نفت انجام و تولید سوخت مایع آغاز شده است و در عین حال آزمایشها برای مطالعات دقیقتر و افزایش بازده بیشتر محصولات تولیدی ادامه دارد. البته به اعتقاد دستاندركاران با حمایت بیشتر، امكان توسعه این طرح در مقیاس صنعتی وجود دارد تا ضمن تولید قسمتی از سوخت مورد نیازكشور به حفظ محیط زیست نیز كمك شایانی شود.
استفاده دوباره از مشتقات نفت

نفت به عنوان با ارزشترین ماده خام شناخته شده در جهان از بقایای جانوران عظیمالجثه به وجود آمده و همراه با آب و گاز در 3 طبقه مجزا، میدانهای نفتی را در اعماق زمین تشكیل میدهد. با كشف خصوصیات متفاوت این ماده ارزشمند به عنوان منبعی فراتر ازتولید انرژی و حرارت و به موازات ساخت پالایشگاهها، مجتمعهای عظیم پتروشیمی و پلیمر نیز تاسیس شدند تا از این ماده تجدیدناپذیر و با ارزش، مواداولیه و محصولات فراوان بهدست آورند. به این ترتیب صنعت پالایش نفت براساس تقطیر جزء به جزء و جدا كردن، برشهای گوناگون و برشهای سبك از قبیل نفت سفید، بنزین، گازوئیل و... و برشهای سنگین از قبیل قیر، نفت مشعل و... روز به روز گسترش بیشتری پیدا كرد. در این میان از آنجا كه قسمت اعظم برشهای نفتی از قبیل مولكولهای اشباع نشده و آروماتیكها مصارف سوختی ندارد و به عنوان مواد اولیه وارد مجتمعهای پتروشیمی میشوند،به صورت منومر و دی مر در آمده و به صنعت پلیمر سپرده میشوند. در واقع محصولات پتروشیمی خود مواد اولیه صنایع پلیمری هستند.
در تولید بنزین از ضایعات پلیمری در واقع فرآیند تبدیل یكی از محصولات نفت به محصول دیگر اتفاق میافتد، بهطوری كه به گفته دكتر نكومنش، در پایلوت خط تولید بنزین از پسماندهای پلاستیكی، از هر یك كیلو گرم ضایعات پلاستیك، یك لیتر بنزین تولید میشود. مهندس سیفعلی، با بیان این كه ساخت پایلوت پیرولیز (تبدیل كنترل شده پلیمرها به مایعات با جرم مولكولی پایین و با حالت فیزیكی مایع یا گاز كه این فرآیند در غیاب اكسیژن انجام میشود) با ظرفیت 20 كیلوگرم در ساعت برای تولید بنزین با حمایت مالی مدیریت پژوهش و فناوری شركت پالایش و پخش فرآوردههای نفتی انجام شده است، میافزاید: راندمان این پایلوت حدود 85 درصد است. به عبارتی 85 درصد خوراك مصرفی به بنزین و گازوئیل تبدیل شده و 15 درصد آن نیز به گازهای سوختی تبدیل میشوند كه در صورت صنعتی شدن طرح میتوان حرارت لازم برای واحد تولیدی را از این گازها تهیه كرد.
نكته: تنها با بازیافت روزانه یك میلیون تن ضایعات پلاستیكی، میتوان به 3/3 میلیونلیتر سوخت كه شامل بنزین و گازوئیل است، دست یافت
در این فرآیند حدود 78 درصد از مایعات نفتی تولیدی بنزین و 21 درصد گازوئیل است و كمتر از یك درصد به واكس تبدیل میشود.به این ترتیب تقریبا هر كیلوگرم پلاستیكهای ضایعاتی ـ با توجه به اینكه چگالی بنزین در حدود 75/0 گرم بر سانتیمتر مكعب است ـ یك لیتر مایعات نفتی تولید میكند. به گفته سیفعلی، در صورت حمایت دولت و شهرداریها از این طرح میتوان روزانه تا 3/3 میلیون لیتر بنزین از پلاستیكهای دورریز شهری و پتروشیمیها تولید كرد.
بازیافت پلاستیكها از مراكز دفن زباله

یكی از روشهایی كه میتوان برای تبدیل پلاستیكهایی كه قابلیت بازیافت ندارند، استفاده كرد، فرآیند پیرولیز است. با استفاده از این روش میتوان پلاستیكهایی كه به مراكز دفن زباله سپرده میشوند و نیز پلاستیكهایی كه در پتروشیمیهای پلیمری به صورت كلوخه و... تولید شده و قابلیت مصرف را ندارند به مایعات نفتی ارزشمند تبدیل كرد.
به گفته سیفعلی تبدیل این پلیمرها به مایعات و گازهای سوختی از آن جهت ارزشمند است كه خود این مواد دارای ارزش سوختی پایینی هستند و حتی ممكن است به دلیل برخی افزودنیهای موجود در كالای ساخته شده كه عمدتا به صورت جامد هستند، مانع از سوختن یا كند شدن سوختن آنها شود.این در حالی است كه در حین فرآیند پیرولیز این مواد تجزیه شده و ماهیت خود را از دست میدهند و مواد به دست آمده از پیرولیز آنها عاری از این تركیبات هستند. این در حالی است كه در اكثر موارد، مایعات و گازهای به دست آمده از پیرولیز این تركیبات دارای ارزش سوختی بسیار بالایی است.
به گفته استاد راهنمای این طرح، پیش از این كشورهایی مانند آلمان، جمهوری چك و روسیه به این فناوری دست پیدا كرده و توانسته بودند از ضایعات پلیمری در حد پایلوت بنزین تولید كنند. تقریبا تمامی كشورهای غربی نیز در حال تحقیق روی این پروژه هستند. دكتر نكومنش میافزاید: قرار است با همكاری شهرداریها در شهرها و استانهای مختلف، ضایعات پلیمری را كه دفن میشود، جمعآوری و به مایعات سوختی تبدیل كنیم.وی در تشریح جزئیات فرآیند تبدیل ضایعات پلیمری به مایعات سوختی اظهار كرد: این عملیات در قالب فرآیند پیرولیز و دستگاهی انجام میشود كه در پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران طراحی و ساخته شده است. فرآیند پیرولیز، تخریب حرارتی و كنترل شده پلیمرها به مایعات است كه در غیاب اكسیژن انجام میشود و این مواد در حضور كاتالیست و دمای بین 400 تا 600 درجه سانتیگراد تجزیه میشود و ماهیت خود را از دست میدهد. در دستگاه طراحی شده هم مسیر تركیب ضایعات پلاستیكی به فرآوردهها و مایعات نفتی تعیین میشود. بسته به مواد اولیهای كه وارد این دستگاه میشود، مخلوطی از بنزین، گازوئیل و دیگر سوختها به دست میآید كه این مواد باید فرآورش و پالایش شود. البته از آنجا كه ضایعات پلیمری دارای انواع و اقسام مختلفی است، تركیب و درصد مواد تشكیل دهنده آنها نیز متفاوت است و هر یك به طیفی از فرآوردههای متعدد تبدیل میشود. بنابراین مواد ورودی ضایعات پلیمری از هر نوعی كه باشد، خروجی آنها از نظر درصد مواد سوختی متفاوت خواهد بود.وی همچنین تاكید میكند: تبدیل ضایعات پلیمری به بنزین و گازوئیل از اهمیت زیادی برخوردار است و خوشبختانه با پیدا كردن كاتالیستی كه ضایعات پلیمری را به فرآوردههای نفتی تبدیل میكند، دستیابی به این مهم برای كشورمان با موفقیت انجام شد و شركت پالایش و پخش فرآوردههای نفتی نیز آن را تایید كرد.

منبع: جام جم

در حالی كه در سراسر جهان، بازیافت و استفاده مجدد از زبالهها به یكی از شاخصهای صنعتی تبدیل شده، كشورهای پیشرفته برای بهرهبرداری هرچه بیشتر از این منابع پرارزش عزم خود را جزم كردهاند، بهطوری كه در حال حاضر در بیشتر این كشورها كمتر از روش سوزاندن و یا دفن برای حل مشكل پسماندها استفاده میشود.
در چنین شرایطی اگرچه در كشور ما هم بخشی از پلاستیكها از جمله ظروف و لولههای پلاستیكی، مجدد جمعآوری و بازیافت میشوند،اما بخش عظیمی از این ضایعات همچون انواع و اقسام ظروف یكبار مصرف و پلاستیكهای بستهبندی به مراكز دفن زباله سپرده میشوند.
لزوم توجه به استفاده از این منابع كه در بسیاری از كشورها به عنوان طلای كثیف از آنها یاد میشود باعث شده تا محققان كشورمان در پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی پس از 4 سال تلاش مداوم، موفق به تولید بنزین و گازوئیل از ضایعات پلاستیك شوند. در این طرح كه با عنوان تخریب كنترل شده پلی اولفینها (گروه بزرگی از پلیمرها) به منظور تولید سوخت مایع تعریف شده است، انواع پلی اولفینهای بازیافتی در حضور كاتالیستهای مناسب به نحوی تخریب میشوند كه بیشترین محصول تولیدی آنها در محدوده سوختهای گازوئیل و بنزین باشد.به این ترتیب تنها با بازیافت روزانه یك میلیون تن این ماده (با فرض راندمان 70 درصد قابل تبدیل به سوخت مایع)، میتوان به 3/3 میلیون لیتر سوخت كه شامل بنزین و گازوئیل میشود دست یافت.
تولید بنزین از ضایعات پلیمری در قالب رساله مهندس مهرداد سیفعلی، دانشجوی دكتری مهندسی پلیمر پژوهشگاه پلیمر و با راهنمایی دكتر مهدی نكومنش حقیقی، عضو هیات علمی پژوهشگاه پلیمر انجام شده و نتایج آن به تایید شركت پالایش و پخش فرآوردههای نفتی رسیده است. در حال حاضر كار ساخت پایلوت آزمایشگاهی این طرح با حمایت مالی مركز پژوهش شركت پخش و پالایش وزارت نفت انجام و تولید سوخت مایع آغاز شده است و در عین حال آزمایشها برای مطالعات دقیقتر و افزایش بازده بیشتر محصولات تولیدی ادامه دارد. البته به اعتقاد دستاندركاران با حمایت بیشتر، امكان توسعه این طرح در مقیاس صنعتی وجود دارد تا ضمن تولید قسمتی از سوخت مورد نیازكشور به حفظ محیط زیست نیز كمك شایانی شود.
استفاده دوباره از مشتقات نفت

نفت به عنوان با ارزشترین ماده خام شناخته شده در جهان از بقایای جانوران عظیمالجثه به وجود آمده و همراه با آب و گاز در 3 طبقه مجزا، میدانهای نفتی را در اعماق زمین تشكیل میدهد. با كشف خصوصیات متفاوت این ماده ارزشمند به عنوان منبعی فراتر ازتولید انرژی و حرارت و به موازات ساخت پالایشگاهها، مجتمعهای عظیم پتروشیمی و پلیمر نیز تاسیس شدند تا از این ماده تجدیدناپذیر و با ارزش، مواداولیه و محصولات فراوان بهدست آورند. به این ترتیب صنعت پالایش نفت براساس تقطیر جزء به جزء و جدا كردن، برشهای گوناگون و برشهای سبك از قبیل نفت سفید، بنزین، گازوئیل و... و برشهای سنگین از قبیل قیر، نفت مشعل و... روز به روز گسترش بیشتری پیدا كرد. در این میان از آنجا كه قسمت اعظم برشهای نفتی از قبیل مولكولهای اشباع نشده و آروماتیكها مصارف سوختی ندارد و به عنوان مواد اولیه وارد مجتمعهای پتروشیمی میشوند،به صورت منومر و دی مر در آمده و به صنعت پلیمر سپرده میشوند. در واقع محصولات پتروشیمی خود مواد اولیه صنایع پلیمری هستند.
در تولید بنزین از ضایعات پلیمری در واقع فرآیند تبدیل یكی از محصولات نفت به محصول دیگر اتفاق میافتد، بهطوری كه به گفته دكتر نكومنش، در پایلوت خط تولید بنزین از پسماندهای پلاستیكی، از هر یك كیلو گرم ضایعات پلاستیك، یك لیتر بنزین تولید میشود. مهندس سیفعلی، با بیان این كه ساخت پایلوت پیرولیز (تبدیل كنترل شده پلیمرها به مایعات با جرم مولكولی پایین و با حالت فیزیكی مایع یا گاز كه این فرآیند در غیاب اكسیژن انجام میشود) با ظرفیت 20 كیلوگرم در ساعت برای تولید بنزین با حمایت مالی مدیریت پژوهش و فناوری شركت پالایش و پخش فرآوردههای نفتی انجام شده است، میافزاید: راندمان این پایلوت حدود 85 درصد است. به عبارتی 85 درصد خوراك مصرفی به بنزین و گازوئیل تبدیل شده و 15 درصد آن نیز به گازهای سوختی تبدیل میشوند كه در صورت صنعتی شدن طرح میتوان حرارت لازم برای واحد تولیدی را از این گازها تهیه كرد.
نكته: تنها با بازیافت روزانه یك میلیون تن ضایعات پلاستیكی، میتوان به 3/3 میلیونلیتر سوخت كه شامل بنزین و گازوئیل است، دست یافت
در این فرآیند حدود 78 درصد از مایعات نفتی تولیدی بنزین و 21 درصد گازوئیل است و كمتر از یك درصد به واكس تبدیل میشود.به این ترتیب تقریبا هر كیلوگرم پلاستیكهای ضایعاتی ـ با توجه به اینكه چگالی بنزین در حدود 75/0 گرم بر سانتیمتر مكعب است ـ یك لیتر مایعات نفتی تولید میكند. به گفته سیفعلی، در صورت حمایت دولت و شهرداریها از این طرح میتوان روزانه تا 3/3 میلیون لیتر بنزین از پلاستیكهای دورریز شهری و پتروشیمیها تولید كرد.
بازیافت پلاستیكها از مراكز دفن زباله

یكی از روشهایی كه میتوان برای تبدیل پلاستیكهایی كه قابلیت بازیافت ندارند، استفاده كرد، فرآیند پیرولیز است. با استفاده از این روش میتوان پلاستیكهایی كه به مراكز دفن زباله سپرده میشوند و نیز پلاستیكهایی كه در پتروشیمیهای پلیمری به صورت كلوخه و... تولید شده و قابلیت مصرف را ندارند به مایعات نفتی ارزشمند تبدیل كرد.
به گفته سیفعلی تبدیل این پلیمرها به مایعات و گازهای سوختی از آن جهت ارزشمند است كه خود این مواد دارای ارزش سوختی پایینی هستند و حتی ممكن است به دلیل برخی افزودنیهای موجود در كالای ساخته شده كه عمدتا به صورت جامد هستند، مانع از سوختن یا كند شدن سوختن آنها شود.این در حالی است كه در حین فرآیند پیرولیز این مواد تجزیه شده و ماهیت خود را از دست میدهند و مواد به دست آمده از پیرولیز آنها عاری از این تركیبات هستند. این در حالی است كه در اكثر موارد، مایعات و گازهای به دست آمده از پیرولیز این تركیبات دارای ارزش سوختی بسیار بالایی است.
به گفته استاد راهنمای این طرح، پیش از این كشورهایی مانند آلمان، جمهوری چك و روسیه به این فناوری دست پیدا كرده و توانسته بودند از ضایعات پلیمری در حد پایلوت بنزین تولید كنند. تقریبا تمامی كشورهای غربی نیز در حال تحقیق روی این پروژه هستند. دكتر نكومنش میافزاید: قرار است با همكاری شهرداریها در شهرها و استانهای مختلف، ضایعات پلیمری را كه دفن میشود، جمعآوری و به مایعات سوختی تبدیل كنیم.وی در تشریح جزئیات فرآیند تبدیل ضایعات پلیمری به مایعات سوختی اظهار كرد: این عملیات در قالب فرآیند پیرولیز و دستگاهی انجام میشود كه در پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران طراحی و ساخته شده است. فرآیند پیرولیز، تخریب حرارتی و كنترل شده پلیمرها به مایعات است كه در غیاب اكسیژن انجام میشود و این مواد در حضور كاتالیست و دمای بین 400 تا 600 درجه سانتیگراد تجزیه میشود و ماهیت خود را از دست میدهد. در دستگاه طراحی شده هم مسیر تركیب ضایعات پلاستیكی به فرآوردهها و مایعات نفتی تعیین میشود. بسته به مواد اولیهای كه وارد این دستگاه میشود، مخلوطی از بنزین، گازوئیل و دیگر سوختها به دست میآید كه این مواد باید فرآورش و پالایش شود. البته از آنجا كه ضایعات پلیمری دارای انواع و اقسام مختلفی است، تركیب و درصد مواد تشكیل دهنده آنها نیز متفاوت است و هر یك به طیفی از فرآوردههای متعدد تبدیل میشود. بنابراین مواد ورودی ضایعات پلیمری از هر نوعی كه باشد، خروجی آنها از نظر درصد مواد سوختی متفاوت خواهد بود.وی همچنین تاكید میكند: تبدیل ضایعات پلیمری به بنزین و گازوئیل از اهمیت زیادی برخوردار است و خوشبختانه با پیدا كردن كاتالیستی كه ضایعات پلیمری را به فرآوردههای نفتی تبدیل میكند، دستیابی به این مهم برای كشورمان با موفقیت انجام شد و شركت پالایش و پخش فرآوردههای نفتی نیز آن را تایید كرد.

منبع: جام جم

شيميدانان مبهوت انجماد آب جوش!

جايزه1000دلاري براي معمايي كه ارسطو و دكارت را شكست داد!

http://pnu-club.com/imported/mising.jpg

انجمن سلطنتي شيمي انگلستان در پي كشف علت انجماد سريعتر آب داغ نسبت به آب سرد كه انديشمنداني همچون ارسطو را گيج كرده بود، يك جايزه 1000 دلاري تعيين كردند.
به گزارش سرويس علمي خبرگزاري دانشجويان ايران(ايسنا)، اين مساله علمي كه به «اثر مپمبا» نيز موسوم است، پيش از اين فرانسيسن بيكن و رنه دكارت را نيز شكست داده است.
اين مساله نام جديد خود را در سال 1968 بدست آورده كه در آن يك دانش‌آموز تانزانيايي موسوم به «اراستو مپمبا» اين سوال را از استاداني كه از مدرسه وي ديدن مي‌كردند، پرسيد.
مپمبا كه براي پنج سال بر روي اين مساله كار كرده بوداز دنيس اوزبورن از دانشگاه دارالسلام پرسيده بود: اگر شما دو مخزن مشابه را با ميزان مساوي از آب،‌ يكي در دماي 35 درجه سانتيگراد و ديگري در 100 درجه سانتيگراد داشته باشيد و آنها را در يخچال قرار دهيد، آب با دماي 100 درجه سريعتر يخ مي‌زند. چرا؟
اوزبورن از پاسخ به اين سوال ناتوان ماند و در مقاله‌اي در مورد اين مساله كه در همان سال منتشر كرد، آنرا «اثر مپمبا» خواند.
به گفته برايان امسلي، مدير روابط عمومي انجمن سلطنتي شيمي، برنده جايزه هزار دلاري بايد يك مورد قانع‌كننده را مطرح كرده و از تفكرات خلاقانه استفاده كند.
گفته مي‌شود بسياري از اثرهاي استاندارد فيزيك با اين پديده مطابقت دارد اگرچه هيچ كدام به عنوان دليل اختصاصي به اثبات نرسيده است.
نظرياتي بر پايه تبخير، همرفت و سرماي زير نقطه انجماد مطرح شده اما تاكنون خود سوال بدون پاسخ باقيمانده است.
شركت‌كنندگان تا 30 ژوئيه زمان دارند تا پاسخ هاي خود را براي اين سوال به ثبت برسانند.
آنها بايد با محققان تحصيلات‌تكميلي در سراسر جهان به رقابت بپردازند كه با پشتيباني انجمن سلطنتي شيمي در جست‌و‌جوي پاسخي براي اين سوال هستند.
منبع:.njavan.com

ماده‌ای سخت‌تر از فولاد که در 60 ثانیه شکل می‌گیرد

محققان دانشگاه ییل موفق به ابداع تکنیکی شده‌اند که به کمک آن می‌توان آلیاژهای فلزی بی‌شکل را در کمتر از یک دقیقه شکل داد و به ابزارهای دقیق و کوچکی تبدیل کرد که می‌توانند وظایف حساسی را به عهده بگیرند.
پژوهشگران دانشگاه ییل موفق به ابداع تکنیکی شده‌اند که دهه‌هاست تلاش و تحقیق برای رسیدن به آن ذهن محققان علم مواد را به خود مشغول کرده است. نتیجه این روش منحصربه‌فرد، تولید موادی استثنایی است که استحکام و دوامی بیشتر از فولاد و شکل‌پذیری آسان و کم‌هزینه مانند پلاستیک خواهند داشت. محققان ابداع این تکنیک تازه را انقلابی در علم مواد می‌دانند که می‌تواند مشابه ورود پلاستیک به جهان ما در قرن گذشته، جامعه انسانی را تحت‌الشعاع قرار دهد.
به گزارش گیزمگ، محققان موفق شده‌اند با کمک این تکنیک تازه، ترکیبی آلیاژی تولید کنند که دو برابر سخت‌تر از فولاد است. آنها با استفاده از این ماده بطری‌های فلزی، تشدیدکننده‌های مینیاتوری و حتی ایمپلنت‌هایی با مصرف زیست‌پزشکی ساخته‌اند که در کمتر از یک دقیقه شکل می‌گیرند.

http://pnu-club.com/imported/mising.jpg

این آلیاژ جدید بر خلاف نمونه‌های فلزی شناخته‌شده که ساختاری بلورین دارند، مانند ترکیبات دیگری که «شیشه‌های فلزی توده‌ای» یا (BMGs) نام دارند، بی‌شکل است. در نتیجه آرایش اتمی منسجمی نخواهد داشت و شکل‌دادن به آن به مراتب ساده‌تر خواهد بود. این خصوصیات منحصربه‌فرد باعث می‌شود سه مرحله وقت‌گیر و پرهزینه شکل‌دهی به فلزات به یک مرحله نهایتا 60 ثانیه‌ای و بسیارکم‌هزینه تبدیل شود.
جان شروئر که رهبری تیم سازنده این ترکیب را به عهده داشته، می‌گوید: «تاکنون فلزات متفاوتی مانند زیرکونیوم، نیکل، تیتانیوم و یا مس برای تولید آلیاژهایی مورد استفاده قرار گرفته‌اند که هزینه تولید آنها با گران‌ترین نمونه فولاد برابری می‌کند، احتمالا به کمک این روش و در طول زمان می‌توانیم این آلیاژهای گران‌قیمت را نیز ساده و ارزان، درست مانند پلاستیک شکل بدهیم».
به گفته شروئر، «شیشه‌های فلزی توده‌‌ای» یا فلزات بی‌شکل که در دما و فشار پایین، بدون اینکه تمایلی به تشکیل ساختار بلوری داشته باشند، به سادگی مانند پلاستیک‌ها شکل می‌گیرند یا ذوب می‌شوند، سهولت بی‌سابقه‌ای را همراه با تطبیق‌پذیری بالا برای ساخت ابزارهای دقیق و حساس فراهم خواهند کرد. فرایند شکل‌دهی به این آلیاژها به دمای پایین و ثابت نیاز دارد. این گروه برای تثبیت دمای مورد نیاز برای انجام این فرایندها از محیط خلاء یا مایع استفاده کرده است.

http://pnu-club.com/imported/mising.jpg

شروئر می‌گوید: «فوت‌ و ‌فن این تکنیک تازه تنها در حذف اثر اصطکاک نهفته است. در «قالبگیری دمیدنی» از هر گونه سایش و اصطکاکی خودداری می‌شود و در نتیجه امکان ساخت طرح‌های پیچیده، حتی در مقیاس نانو وجود خواهد داشت». شروئر و همکارانش تاکنون با استفاده از این تکنیک تازه ابزارها و اشکال متعددی ساخته‌اند که از میان آنها می‌توان به تشدیدکننده‌های مینیاتوری مورد استفاده در سیستمهای میکروالکترومکانیکی و ژیروسکوپ‌ها اشاره کرد. البته آنها معتقدند این تنها آغاز کار است.
شروئر می‌گوید: «این تلاش می‌تواند یک نمونه تمام‌عیار برای ایجاد تغییر در ساخت ابزارهای فلزی باشد. در این تکنیک برتری‌های فلزات از لحاظ سختی و دوام با سادگی فرم‌دهی در پلاستیکها، کاهش هزینه‌ها و زمان همراه خواهد شد تا جامعه تحول بزرگ تازه‌ای را در زمینه علم مواد تجربه کند».

خبر آنلاین

تولید سوخت از آب

دانشمندان در نظر دارند، آب آشامیدنی را هم به سوخت تبدیل کنند.

دانمشندان آمریکایی سخت در تلاشند تا راهی برای تبدیل آب به سوخت با استفاده از نور خورشید پیدا کنند. از آنجائی که رقابت جهانی برای گسترش فناوری ها جدی تر از گذشته دنبال می شود، همواره پژوهشگران در تلاش بوده اند تا با ایجاد تحولی جدی در زمینه انرژی، از لپ تاپ ها گرفته تا خودروها را با انرژی های نو به کار بیندازند.

آمریکا هم برای اینکه از قافله جهانی عقب نماند، می خواهد نقش رهبر این جنبش جهانی را بازی کند.

هدف آمریکایی ها این است که سوخت تولید کنند: هیدروژن، متان یا حتی بنزین. آن هم از طریق ارتقاء روش های فتوسنتزی (تجزیه و ترکیب شیمیایی با نور خورشید) تا بتوانند از گیاهان،جلبک ها یا هر شکل دیگر از موجودات زنده سوخت تولید کنند.

اما عجیب ترین ماده ای که در این میانه هدف گرفته شده، آب است. با الهام از روش هایی که طبیعت به کار می گیرد، دانشمندان می خواهند نور خورشید، آب و مجموعه ای از کاتالیزورها را با هم به کار بگیرند تا انواع مختلفی از سوخت را تولید کنند. البته کاتالیزورهایی که به کار گرفته می شوند شبیه هیچ کدام از مواد شیمیایی که می شناسیم نیستند.

ناتان لوئیس از موسسه فناوری کالیفرنیا در این باره می گوید: این کارغیرممکن نیست و ما مطمئنیم که به این هدف دست پیدا می کنیم. او سرپرست تیم مطالعاتی ملی آمریکاست که روی این طرح بلندپروازانه کار می کنند.

19 تیم مطالعاتی از سراسر آمریکا بسیج شده اند تا این ایده به ثمر بنشیند. نتیجه این اتفاق تشکیل کنسرسیومی به نام مرکز مشترک فتوسنتز مصنوعی شامل آزمایشگاه لاورنس برکلی، آزمایشگاه شتاب دهنده های ملی استنفورد، کالج برکلی، سن باربارا، اروین و سن دیگو در دانشگاه کالیفرنیا است.

www.tehranchem2.mihanblog.com

پلاستیک هایی به سختی فولاد

محققان دانشگاه میشیگان با تقلید از ساختار مولکولی صدف حلزون، نوعی پلاستیک به سختی فولاد اما سبک تر و شفاف ساخته اند.
این پلاستیک ها از نانو ورقه های رس و نوعی پلیمر محلول در آب ساخته شده است و با وجود این که به اندازه ی کافی کشسان نیستند، "فولاد پلاستیکی" لقب گرفته اند.
به گفته ی محققان، در صورت توسعه ی بیشتر، این ترکیب ها می توانند در تهیه ی لباس افراد نظامی و پلیس و یا در وسایل نقلیه ی آن ها استفاده شوند. افزون بر این می توانند در ابزارهای الکترو ماشین ذره ای، حسگرهای زیست-پزشکی، هواپیمای بدون سرنشین و ... به کار روند.
به این ترتیب دانشمندان مشکلی را که چندین دهه مهندسان و دانشمندان را مبهوت کرده بود، حل کردند. پیش از این مشاهده شده بود که واحدهای سازنده ی نانو ی منفرد مانند نانولوله ها، نانو ورقه ها، نانو میله ها و... فراسخت هستند اما مواد بزرگ تر که از اتصال بلوک های نانو به دست می آیند، نسبتاً ضعیف هستند.
محققان این ترکیب جدید را به وسیله ی ماشینی ساخته اند که در ساخت ترکیبات نانو، هر نانو ورقه را پس از دیگری می سازد.
ماشین های روبوتیک دارای یک بازو هستند که بالای یک دور از ظروف محتوی مایعات مختلف شناور است و قطعه ای شیشه ای را حمل می کند و آن را در محلولی از پلیمر چسب مانند و سپس در یک مایع که نانو ورقه های رس در آن پراکنده است ، شناور می کند. پس از اینکه این دو لایه خشک شد، فرایند تکرار می شود.
برای این که ضخامت قطعه ای از این ماده به ضخامت تکه ای پلاستیک بسته بندی برسد باید سیصد لایه از ماده ی پلیمری چسب مانند و نانو ورقه ی رس در کنار هم قرار گیرند. پلیمر چسب مانند استفاده شده در این آزمایش "الکل پلی وینیل" است. ساختار نانو چسب و نانو ورقه ی مس طوری است که پیوندهای هیدروژنی مشترکی را تشکیل دهند.

افزایش طول عمر وظرفيت باتری

محققان ايراني با کمک فناوري نانو طول عمر وظرفيت باتري را افزايش دادند.

پژوهشگران دانشگاه پیام نور مرکز ابهر، طی پژوهشی موفق‌شدند نانواکسید سرب، با ساختاری مناسب برای ساخت باتری‌های سرب-اسید با طول عمر و ظرفیت بالا تهیه‌ کنند.



http://pnu-club.com/imported/2012/09/590.jpg





به گزارش ایرنا و به نقل از پایگاه اینترنتی ستاد ویژه توسعه نانو، دکتر "حسن کرمی"، عضو هیات علمی دانشگاه پیام نور مرکز ابهر، گفت: "در این پژوهش روشی عملی و آسانی ارائه ‌شده ‌است که نانواکسید سرب را با ساختاری مناسب برای افزایش ظرفیت ذخیرهی انرژی و افزایش طول عمر آن در باتری‌های سرب-اسید، تولید می‌کند."
وی افزود: "باتری‌های سرب - اسید به ‌عنوان قدیمی‌ترین وسیله ذخیره و تولید انرژی الکتریکی هستند که سابقه تولید صنعتی آنها به بیش از یک قرن می‌رسد و بخشی وسیعی از تحقیقات در زمینه‌ ذخیره ‌‌سازی انرژی را به خود اختصاص داده‌اند. یکی از این زمینه‌های تحقیقاتی، اصلاح مواد فعال به ‌منظور دسترسی به ظرفیت و طول عمر زیاد است ".
کرمی گفت: "در این روش، نانوساختارهای اکسید سرب، از طریق واکنش محلول نیترات سرب با کربنات سدیم در حضور امواج اولتراسونیک سنتز می‌شود.
بدین‌ صورت که در ابتدا نیترات سرب با کربنات سدیم واکنش‌ می‌دهد و نانوساختارهای کربنات سرب رسوب ‌می‌کنند. سپس بر اثر حرارت، کربنات سرب تجزیه می‌شود و به نانو اکسید سرب تبدیل می‌گردد."
به گفته‌کرمی، "با بهینه‌سازی عوامل مؤثر در تولید نانواکسید سرب در دستگاه اولتراسونیک، نانوساختاری یکدست و بسیار متخلخل به شکل خزه‌های یکنواخت تولید می‌شود. نانواکسید سرب سنتز شده، برای تهیه الکترودهای مثبت و منفی باتری سرب - اسید استفاده ‌می‌گردد.

نتایج حاصل از بررسی باتری‌های ساخته ‌شده با این روش نشان ‌داد که اکسید سرب سنتز شده نسبت به اکسید سرب معمولی، از ظرفیت و طول عمر بسیار بالاتری برخوردار است؛ به‌ گونه‌ای که ظرفیت عملی بدست‌ آمده برای نانوساختارهای سنتز‌شده، با ظرفیت تئوری آنها برابری می‌کند.

شایان ذکر است که درصورت استفاده از دستگاه‌های اولتراسونیک با توان بالا (که بتوانند در سیستم‌های تولید پیوسته استفاده‌شود)، امکان تجاری‌سازی این روش در کوتاه‌مدت فراهم‌می‌گردد.

این روش در صنایع تولید باتری‌های سرب-اسید و رنگ‌سازی کاربرد گسترده‌ای دارد و منجر به تولید باتری‌هایی با ظرفیت ذخیره‌ی انرژی بالا و طول عمر بسیار زیاد می‌گردد.
این پژوهش در مجله Materials Research Bulletin (جلد 43؛ صفحات 3065-3054؛ سال 2008) منتشر شده است.

منبع: مجله شیمیدان

ابداع پوشش نامرئی کننده با ابریشم و طلا

دانشمندان توانستند با استفاده از الیاف ابریشمی پوشش نامرئی خلق کنند که می تواند مسیر نور را در اطراف اجسام جامد منحرف کرده و آنها را نامرئی نشان دهد.


در حال حاضر امکان استفاده از این پارچه نامرئی تنها در نور بالاتر از طیف مرئی و در باند تراهرتز میان امواج رادیویی و فروسرخ ممکن است اما دانشمندان دانشگاه بوستون و دانشگاه "توفت" بر این باورند می توان چنین پوششی را برای طول موجهای کوچکتر و کوتاهتری نیز به وجود آورد که نور مرئی نیز در دسته این طیفها قرار دارد.

متا موادی که دانشمندان مورد استفاده قرار داده اند از ابریشم و ساختارهای طلایی مارپیچی به نام اختصاری SSR ساخته شده است. SSR یا "حلقه فنری تقویت کننده" تاثیرات جالب توجهی بر روی نور دارد. آنها می توانند تمامی نور دریافتی در یک طیف خاص را جذب یا بازتاب دهند و یا نور را در اطراف جسمی تاب داده و مسیر آن را منحرف کنند. متا مواد ابریشمی در هر سانتیمتر مربع از 10 هزار SSR برخوردار است.

امواج تراهرتز به صورت طبیعی از میان ابریشم به راحتی عبور خواهد کرد اما متا ابریشم جدید در هنگام برخورد نور تقویت می شود. از آنجا که ابریشم ماده ای زیستی است در هنگام قرار گیری در بدن انسان منجر به انگیزش واکنشهای ایمنی در بدن نخواهد شد و اینجاست که امکان استفاده گسترده از متا ابریشم در دانش پزشکی به وجود خواهد آمد.

"فیورنزو اومنتو" یکی از دانشمندانی که در ساخت متا ابریشم مشارکت داشته می گوید: این ابداع جدید به دلیل توانایی ابریشم در تعامل با بدن انسان، زاویه ای جدید از متا مواد را به نمایش می گذارد.

در حالی که دانشمندان معتقدند این ماده می تواند برای ساخت قبای نامرئی مشابه آنچه در فیلمهای "هری پاتر" نمایش داده می شود، مورد استفاده قرار گیرد، کاربردهای پزشکی آن می تواند امیدوار کننده تر باشد. رادیولوژیستها می توانند با پوشش دادن اندامهای مختلف بدن در این ماده بخشهای پیشین یا پشتی آنها را مشاهده کنند. همچنین می توان از این ماده به عنوان حسگر گلوکز خون استفاده کرد.

www.tehranchem2.mihanblog.com

تفلون؛ از بمب اتمي تا درون ماهيتابه

تفلون نام تجاري "پلي تترافلوئورواتيلن"، همان محصول چند ميليارد دلاري شركت دوپون است كه در موارد گوناگوني، از ماهيتابه هاي نچسب گرفته تا لباسهاي فضايي و دريچه هاي مصنوعي قلب، استفاده شده است. كشف آن ناشي از تصادفي بود كه "روي ج. پلانكت" ( Roy.J. Plunkett) ، شيميدان جواني در شركت دوپون كه تنها دو سال قبل از روز سرنوشت ساز 6 آوريل سال 1938 ، دكتراي خود را از دانشگاه ايالتي اوهايو گرفته بود، مشاهده كرد. در اين روز دكتر پلانكت مخزني از "تترافلوئورَ واتيلن گازي" ، باز كرد به اين اميد كه سرد كننده اي غير سمّي از آن تهيه كند. اما پلانكت و دستيارش جك ريبوك با شگفتي ديدند كه گازي خارج نشد. پلانكت نمي توانست اين پديده را توجيه كند، چون وزن مخزن نشان مي داد كه بايد پر از "فلوئوروكربن گازي" باشد.

پلانكت تصميم گرفت به جاي آنكه براي ادامه پژوهش در زمينه مواد سرد كننده ، مخزن را دور بيندازد و مخزن جديدي بگيرد، كنجكاوي اش را در باره آن مخزن " خالي" ارضاء كند. وقتي سيمي به دريچه مخزن وارد كرد و مطمئن شد كه اشكالي ندارد، مخزن را اره كرد و به درونش نگاهي انداخت. در آنجا گرد سفيد مومي شكلي پيدا كرد و چون شيميدان بود، فهميد كه ممكن است اين مشاهده چه معنايي داشته باشد.

مولكولهاي تترافلوئورواتيلن گازي به حدي با يكديگر تركيب ( پليمريزه) شده بودند كه ماده جامدي تشكيل دادند. هيچ كس تا آن هنگام پليمريزاسيون اين تركيب بخصوص را مشاهده نكرده بود، اما با اين حال واكنش به نحوي در مخزن "خالي" مرموز صورت گرفته بود. چندي نگذشت كه اين كشف تصادفي و ويژگي هاي عجيب پليمر به دست آمده، پلانكت و ديگر شيميدانان شركت دوپون را واداشت تا راههايي پيدا كنند كه "پلي تترافلوئور واتيلن" را برحسب نياز توليد كنند.

http://pnu-club.com/imported/2012/09/61.gif

واقعاً هم كه اين گرد سفيد مومي شكل ويژگيهاي عجيبي داشت: از شن هم خنثي تر بود. نه تحت تأثير اسيدها و بازي هاي قوي قرار مي گرفت، نه حرارت. هيچ حلّالي هم آن را حل نمي كرد اما بر خلاف شن بسيار" ليز" بود. با وجود اين ويژگي هاي جالب وغيرعادي، اگر جنگ جهاني دوم در نگرفته بود، چه بسا به دليل گراني اين پليمر جديد، تا مدتها بعد كار ديگري در زمينه آن صورت نمي گرفت. اما چند ماهي نگذشته بود كه دانشمنداني كه مشغول ساختن نخستين بمب اتمي بودند ، احيتاج به ماده اي پيدا كردند تا بتوانند از آن واشرهايي بسازند كه در برابر گازِ بسيار خورنده هگزافلوئوريد اورانيم، كه براي توليد اورانيم 235 بمب مصرف مي شد، مقاوم باشد.

از قضا سرهنگ لزلي ر. گرووز، مسئول بخش طرح بمب اتمي در ارتش ايالات متحده، از طريق آشناياني كه در شركت دوپون داشت از پلاستيك جديدشان كه فوق العاده خنثي بود، خبردار شد. وقتي به گرووز گفته شد ممكن است اين پلاستيك جديد گران تمام شود، پاسخ داد كه در اين طرح ، قيمت به هيچ وجه مطرح نيست. بدين ترتيب اين پليمر لغزنده در واشرها و دريچه ها به كار رفت، و واقعاً هم نسبت به تركيب خورنده اورانيم مقاوم بود. شركت دوپون در طي جنگ، تفلون را براي اين كاربرد توليد كرد و عموم مردم تا بعد از جنگ هم چيزي درباره اين پليمر جديد نمي دانستند.

http://pnu-club.com/imported/2012/09/591.jpg

در واقع در سال 1960 بود كه نخستين ماهيتابه ها و ظروف شيريني پزي پوشيده از تفلون به بازار آمدند. اين فرآورده هاي تفلوني مانند بسياري از محصولات پليمري جديد موقعي كه نخستين بار به مردم معرفي شدند، چندان نتايج اميدوار كننده اي نداشتند. گرچه اين پلاستيك به عنوان يك سطح خوراكپزي نچسب بسيار مناسب بود، اما به سختي به ظروف فلزي پيوند مي شد، بنابراين در برابر شست و شوي زنان خانه داري كه عادت داشتند ديگ و ماهيتابه هايشان را محكم بسابند، مقاوم نبود. پس از آنكه روشهاي گوناگوني امتحان شدند و چهار نسل پوشش تفلوني به توليد رسيدند، دوپون در سال 1986 اعلام كرد سيلورستون سوپراي آنان دو برابر مقاومتر از نسل سوم سيلورستون است. در همين ضمن كاربردهاي متعدد ديگري كشف شده بودند كه ديگر پوشاندن ظروف خوراكپزي را نسبتاً بي اهميت جلوه مي دادند.

روي ج. پلانكت در سال 1910 در نيوكاركايل اوهايو به دنيا آمد. در سال 1932 از دانشكده منچستر ليسانس گرفت، و وقتي در بحران بزرگ دهه 1930 نتوانست كاري براي خود دست و پا كند، در دانشگاه ايالتي اوهايو به ادامه تحصيل مشغول شد. چه در دانشكده و چه در دانشگاه، همكلاسي و دوست شيميدان مشهور ديگري به نام پل فلوري بود. "پل ج. فلوري" به سبب موفقيت هايش در شيمي – فيزيك پليمرها جايزه نوبل1974 را برد. در سال 1936 روي پلانكت پس از اخذ درجه دكترا از دانشگاه ايالتي اوهايو در آزمايشگاه جكسون شركت دوپون مشغول به كار شد، و وظيفه پژوهش در زمينه فلوئوروكربنها را به عنوان مواد سرد كننده بر عهده گرفت. در طي اين پژوهش بود كه شيميدان جوان تفلون را كشف كرد. پژوهش هاي بيشتر در زمينه تفلون به بخش هاي ديگر شركت دوپون كه سابقه طولاني تري در زمينه فرآورده هاي پليمري داشتند محوّل شد.

پلانكت كار خود را به عنوان شيميدان ادامه داد و متعاقباً در شركت دوپون پله هاي ترقي را در زمينه فلوئوروكربنها و تتراتيل سرب طي كرد. هنگامي كه مديريت بخش فرآورده هاي فرئون شركت دوپون را عهده دار بود، نقش مهمي در برپايي كارخانه اي درنزديكي بندر كورپوس كريستي تگزاس داشت. وقتي در سال1975 از دوپون بازنشسته شد، به منزلي در يكي از جزاير نزديك كورپوس كريستي نقل مكان كرد و اكنون با همسرش اوقاتش را به گلف و ماهيگيري مي گذراند. دانشگاههاي محل تحصيل او، يعني دانشكده منچستر و دانشگاه ايالتي اوهايو، و نيز دانشكده واشنگتن، به او دانشنامه دكتراي افتخاري اعطا كرده اند. از افتخارات ديگرش مي توان از نشان جان اسكات از شهر فيلادلفيا، و جوايزي از انجمن ملي توليد كنندگان، انجمن صنعت پلاستيك، و انجمن شيميدانان امريكا نام برد. مجسمه او در سال1973 در تالار مشاهير صنعت پلاستيك و در 1985 در تالار مشاهير مخترعان ملّي برپا شد.

http://pnu-club.com/imported/2012/09/592.jpg

اما او گذشته از اين عناوين، بيشتر به تاثيري كه تفلون به طرق گوناگون بر زندگي ميليونها نفر در سراسر جهان داشته است، افتخار مي كند. او مي گويد آن قدر كساني كه ضربانساز يا سرخرگ آئورت تفلوني در بدنشان تعبيه شده و امروز جانشان نجات يافته است برايش نامه مي فرستند و تلفن مي كنند كه به قول خودش نمي تواند از پس آنها برآيد. چون تفلون از معدود موادي است كه بدن ، آن را در هنگام پيوند رد نمي كند. از آن مي توان در ساخت قرنيه هاي مصنوعي، استخوانهاي جايگزين براي چانه، بيني، جمجمه، مفاصل ران و زانو، قطعات گوش، ناي مصنوعي، دريچه هاي قلب، زرد پي ها، بخيه ها، مجاري صفراوي و دندانهاي مصنوعي، استفاده كرد.

از تفلون در پوشش بيروني لباسهاي فضانوردان استفاده شده است. تفلون ماده عايق كننده سيمها و كابلهاي برقي است كه در برابر تابش شديد خورشيد بر سطح ماه مقاومت كرده اند. مخروطه دماغه و ديگر سپرهاي گرمايي سفينه هاي فضايي و نيز مخازن سوخت آنها از تفلون ساخته شده اند.

http://pnu-club.com/imported/2012/09/593.jpg

همه اين كاربردهاي مهم و ارزشمند، ثمره كشف بخت يارانه روي پلانكت بوده اند. آري، تصادفي بيش نبود، اما فقط به سبب كنجكاوي و ذكاوت مردي كه اين تصادف برايش اتفاق افتاد، به اكتشافي تبديل شد.

www.ParsiTeb.com

ساختار جدیدی از آب با خاصیت الاستیکی

http://pnu-club.com/imported/mising.jpg

دانشمندان ژاپنی در آژانس علم و فن آوریJST نوعی آب ساخته اند که دارای قابلیت الاستیکی است. به گونه ای که نام آن را آب الاستیک گذاشته اند.

گفته می شود که مراحل تحقیق و بررسی پيرامون این ترکيب جدید تا سپتامبر 2010 خاتمه می یابد. از کاربرد های مهم این ترکیب در زمینه پزشکی برای پوشاندن سطوح زخم ها نام برده شده است. همچنین محققين ژاپنی بر این باورند که اگر بتوانند با راه کاری غلظت این ترکيب را افزایش دهند، می توان از آن به عنوان يک نوع پلاستيک سالم و سازگار با محیط زيست برای کاربرد های انسان استفاده کرد. تصورش را بکنید به جای نفت بتوان از آب برای ساخت پلاستیک استفاده کرد. بدون هیچ آلودگی.

جالب است. از این به بعد آب را به غیر از سه حالت جامد، مايع و گاز می توان در وضعيت ژله ای نيز دید.

95% اين ترکیب، همان آب است. و در واقع از 95 درصد آب خالص تشکیل شده است. در این مجموعه که در تصویر می بینید 2 گرم خاک رس و همچنين مقدار نسبتا اندکی از املاح هم وجود دارد. حاصل آن ترکيب جدید ژله مانندی که دارای خاصیت ارتجاعی و چسبندگی می باشد را به وجود آورده است.

ساخت يک نوع پلاستيک جديد به وسيله پوست پرتقال و دی اکسید کربن

ساخت يک نوع پلاستيک جديد به وسيله پوست پرتقال و دی اکسید کربن
دانشمندان آمريکايی توانسته اند به وسيله پوست پرتغال و دی اکسيد کربن، يک نوع پلاستيک جديد بسازند. اين شيوه در آينده ممکن است جايگزين استفاده از نفت به عنوان ماده اصلی برای توليد مواد پلاستيکی شود. پژوهشگران دانشگاه کورنل با ترکيب دی اکسيد کربن که عمده ترين گاز گلخانه ای است و يک نوع روغن موجود در پوست پرتغال يک پليمر تازه ساخته اند. پلاستيک ها يک نوع پليمر هستند که از ملکول های بلند زنجيره ای با پايه کربنی تشکيل شده است. ليمونين يک نوع ترکيب کربنی است که 95 درصد روغن موجود در پوست پرتغال را تشکيل می دهد و از آن برای خوشبو کردن مواد پاک کننده استفاده می شود. جفری کوتس، استاد شيمی در دانشگاه کورنل در ايتاکا در ايالت نيويورک آمريکا و همکارانش از يکی از مشتقات اين روغن به نام اکسيد ليمونين به عنوان يکی از مصالح توليد پليمر استفاده کردند. محققان از يک ملکول کمکی يا کاتاليزور استفاده کردند تا اکسيد ليمونين وادار کنند طی فعل و انفعالی شيميايی با دی اکسيد کربن، پليمر تازه ای به نام کربنات پلی ليمونين تشکيل دهد. منبع قابل تجديد اين پليمر دارای بسياری از خصوصيات پلی استيرين است که در بسياری از محصولات پلاستيکی يک بار مصرف استفاده می شود. پروفسور کوتس گفت: تقريبا تمامی پلاستيک های موجود، از پلی استيرين در لباس گرفته تا پلاستيک هايی که برای بسته بندی مواد غذايی و محصولات الکترونيکی استفاده می شود، با استفاده از نفت، به عنوان يک ماده اصلی تشکيل دهنده، ساخته شده است. اگر بتوان مصرف نفت را کنار گذاشت و در عوض از منابع فراوان، قابل تجديد و ارزان استفاده کرد، در آن صورت بايد درباره آن تحقيق کنيم. نکته هيجان انگيز در مورد اين مطالعه اين است که ما با استفاده از منابع کاملا قابل تجديد قادريم پلاستيکی با کيفيت خيلی خوب بسازيم. تيم آقای کوتس علاقه مند است از دی اکسيد کربن نيز به عنوان جايگزينی برای مصالح سازنده پليمرها استفاده کند. اين گاز را می توان جدا کرده و از آن برای توليد پلاستيک هايی مانند اکسيد پلی ليمونين استفاده کرد. دی اکسيد کربن عمده ترين گاز گلخانه ای است که در اثر سوزاندن سوخت های فسيلی و قطع درختان جنگل ها در هوا متصاعد می شود.
باشگاه مهندسان ایران

توليد بنزين از پلاستيكهای دورريز شهری و پتروشيمیها

در حالی كه در سراسر جهان، بازیافت و استفاده مجدد از زبالهها به یكی از شاخصهای صنعتی تبدیل شده، كشورهای پیشرفته برای بهرهبرداری هرچه بیشتر از این منابع پرارزش عزم خود را جزم كردهاند، بهطوری كه در حال حاضر در بیشتر این كشورها كمتر از روش سوزاندن و یا دفن برای حل مشكل پسماندها استفاده میشود.
در چنین شرایطی اگرچه در كشور ما هم بخشی از پلاستیكها از جمله ظروف و لولههای پلاستیكی، مجدد جمعآوری و بازیافت میشوند،اما بخش عظیمی از این ضایعات همچون انواع و اقسام ظروف یكبار مصرف و پلاستیكهای بستهبندی به مراكز دفن زباله سپرده میشوند.
لزوم توجه به استفاده از این منابع كه در بسیاری از كشورها به عنوان طلای كثیف از آنها یاد میشود باعث شده تا محققان كشورمان در پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی پس از 4 سال تلاش مداوم، موفق به تولید بنزین و گازوئیل از ضایعات پلاستیك شوند. در این طرح كه با عنوان تخریب كنترل شده پلی اولفینها (گروه بزرگی از پلیمرها) به منظور تولید سوخت مایع تعریف شده است، انواع پلی اولفینهای بازیافتی در حضور كاتالیستهای مناسب به نحوی تخریب میشوند كه بیشترین محصول تولیدی آنها در محدوده سوختهای گازوئیل و بنزین باشد.به این ترتیب تنها با بازیافت روزانه یك میلیون تن این ماده (با فرض راندمان 70 درصد قابل تبدیل به سوخت مایع)، میتوان به 3/3 میلیون لیتر سوخت كه شامل بنزین و گازوئیل میشود دست یافت.
تولید بنزین از ضایعات پلیمری در قالب رساله مهندس مهرداد سیفعلی، دانشجوی دكتری مهندسی پلیمر پژوهشگاه پلیمر و با راهنمایی دكتر مهدی نكومنش حقیقی، عضو هیات علمی پژوهشگاه پلیمر انجام شده و نتایج آن به تایید شركت پالایش و پخش فرآوردههای نفتی رسیده است. در حال حاضر كار ساخت پایلوت آزمایشگاهی این طرح با حمایت مالی مركز پژوهش شركت پخش و پالایش وزارت نفت انجام و تولید سوخت مایع آغاز شده است و در عین حال آزمایشها برای مطالعات دقیقتر و افزایش بازده بیشتر محصولات تولیدی ادامه دارد. البته به اعتقاد دستاندركاران با حمایت بیشتر، امكان توسعه این طرح در مقیاس صنعتی وجود دارد تا ضمن تولید قسمتی از سوخت مورد نیازكشور به حفظ محیط زیست نیز كمك شایانی شود.
استفاده دوباره از مشتقات نفت

نفت به عنوان با ارزشترین ماده خام شناخته شده در جهان از بقایای جانوران عظیمالجثه به وجود آمده و همراه با آب و گاز در 3 طبقه مجزا، میدانهای نفتی را در اعماق زمین تشكیل میدهد. با كشف خصوصیات متفاوت این ماده ارزشمند به عنوان منبعی فراتر ازتولید انرژی و حرارت و به موازات ساخت پالایشگاهها، مجتمعهای عظیم پتروشیمی و پلیمر نیز تاسیس شدند تا از این ماده تجدیدناپذیر و با ارزش، مواداولیه و محصولات فراوان بهدست آورند. به این ترتیب صنعت پالایش نفت براساس تقطیر جزء به جزء و جدا كردن، برشهای گوناگون و برشهای سبك از قبیل نفت سفید، بنزین، گازوئیل و... و برشهای سنگین از قبیل قیر، نفت مشعل و... روز به روز گسترش بیشتری پیدا كرد. در این میان از آنجا كه قسمت اعظم برشهای نفتی از قبیل مولكولهای اشباع نشده و آروماتیكها مصارف سوختی ندارد و به عنوان مواد اولیه وارد مجتمعهای پتروشیمی میشوند،به صورت منومر و دی مر در آمده و به صنعت پلیمر سپرده میشوند. در واقع محصولات پتروشیمی خود مواد اولیه صنایع پلیمری هستند.
در تولید بنزین از ضایعات پلیمری در واقع فرآیند تبدیل یكی از محصولات نفت به محصول دیگر اتفاق میافتد، بهطوری كه به گفته دكتر نكومنش، در پایلوت خط تولید بنزین از پسماندهای پلاستیكی، از هر یك كیلو گرم ضایعات پلاستیك، یك لیتر بنزین تولید میشود. مهندس سیفعلی، با بیان این كه ساخت پایلوت پیرولیز (تبدیل كنترل شده پلیمرها به مایعات با جرم مولكولی پایین و با حالت فیزیكی مایع یا گاز كه این فرآیند در غیاب اكسیژن انجام میشود) با ظرفیت 20 كیلوگرم در ساعت برای تولید بنزین با حمایت مالی مدیریت پژوهش و فناوری شركت پالایش و پخش فرآوردههای نفتی انجام شده است، میافزاید: راندمان این پایلوت حدود 85 درصد است. به عبارتی 85 درصد خوراك مصرفی به بنزین و گازوئیل تبدیل شده و 15 درصد آن نیز به گازهای سوختی تبدیل میشوند كه در صورت صنعتی شدن طرح میتوان حرارت لازم برای واحد تولیدی را از این گازها تهیه كرد.
نكته: تنها با بازیافت روزانه یك میلیون تن ضایعات پلاستیكی، میتوان به 3/3 میلیونلیتر سوخت كه شامل بنزین و گازوئیل است، دست یافت
در این فرآیند حدود 78 درصد از مایعات نفتی تولیدی بنزین و 21 درصد گازوئیل است و كمتر از یك درصد به واكس تبدیل میشود.به این ترتیب تقریبا هر كیلوگرم پلاستیكهای ضایعاتی ـ با توجه به اینكه چگالی بنزین در حدود 75/0 گرم بر سانتیمتر مكعب است ـ یك لیتر مایعات نفتی تولید میكند. به گفته سیفعلی، در صورت حمایت دولت و شهرداریها از این طرح میتوان روزانه تا 3/3 میلیون لیتر بنزین از پلاستیكهای دورریز شهری و پتروشیمیها تولید كرد.
بازیافت پلاستیكها از مراكز دفن زباله

یكی از روشهایی كه میتوان برای تبدیل پلاستیكهایی كه قابلیت بازیافت ندارند، استفاده كرد، فرآیند پیرولیز است. با استفاده از این روش میتوان پلاستیكهایی كه به مراكز دفن زباله سپرده میشوند و نیز پلاستیكهایی كه در پتروشیمیهای پلیمری به صورت كلوخه و... تولید شده و قابلیت مصرف را ندارند به مایعات نفتی ارزشمند تبدیل كرد.
به گفته سیفعلی تبدیل این پلیمرها به مایعات و گازهای سوختی از آن جهت ارزشمند است كه خود این مواد دارای ارزش سوختی پایینی هستند و حتی ممكن است به دلیل برخی افزودنیهای موجود در كالای ساخته شده كه عمدتا به صورت جامد هستند، مانع از سوختن یا كند شدن سوختن آنها شود.این در حالی است كه در حین فرآیند پیرولیز این مواد تجزیه شده و ماهیت خود را از دست میدهند و مواد به دست آمده از پیرولیز آنها عاری از این تركیبات هستند. این در حالی است كه در اكثر موارد، مایعات و گازهای به دست آمده از پیرولیز این تركیبات دارای ارزش سوختی بسیار بالایی است.
به گفته استاد راهنمای این طرح، پیش از این كشورهایی مانند آلمان، جمهوری چك و روسیه به این فناوری دست پیدا كرده و توانسته بودند از ضایعات پلیمری در حد پایلوت بنزین تولید كنند. تقریبا تمامی كشورهای غربی نیز در حال تحقیق روی این پروژه هستند. دكتر نكومنش میافزاید: قرار است با همكاری شهرداریها در شهرها و استانهای مختلف، ضایعات پلیمری را كه دفن میشود، جمعآوری و به مایعات سوختی تبدیل كنیم.وی در تشریح جزئیات فرآیند تبدیل ضایعات پلیمری به مایعات سوختی اظهار كرد: این عملیات در قالب فرآیند پیرولیز و دستگاهی انجام میشود كه در پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران طراحی و ساخته شده است. فرآیند پیرولیز، تخریب حرارتی و كنترل شده پلیمرها به مایعات است كه در غیاب اكسیژن انجام میشود و این مواد در حضور كاتالیست و دمای بین 400 تا 600 درجه سانتیگراد تجزیه میشود و ماهیت خود را از دست میدهد. در دستگاه طراحی شده هم مسیر تركیب ضایعات پلاستیكی به فرآوردهها و مایعات نفتی تعیین میشود. بسته به مواد اولیهای كه وارد این دستگاه میشود، مخلوطی از بنزین، گازوئیل و دیگر سوختها به دست میآید كه این مواد باید فرآورش و پالایش شود. البته از آنجا كه ضایعات پلیمری دارای انواع و اقسام مختلفی است، تركیب و درصد مواد تشكیل دهنده آنها نیز متفاوت است و هر یك به طیفی از فرآوردههای متعدد تبدیل میشود. بنابراین مواد ورودی ضایعات پلیمری از هر نوعی كه باشد، خروجی آنها از نظر درصد مواد سوختی متفاوت خواهد بود.وی همچنین تاكید میكند: تبدیل ضایعات پلیمری به بنزین و گازوئیل از اهمیت زیادی برخوردار است و خوشبختانه با پیدا كردن كاتالیستی كه ضایعات پلیمری را به فرآوردههای نفتی تبدیل میكند، دستیابی به این مهم برای كشورمان با موفقیت انجام شد و شركت پالایش و پخش فرآوردههای نفتی نیز آن را تایید كرد.

منبع: جامجم