الزهور النانوية Nanoflowers

تعد الزهور النانوية من أروع واجمل التراكيب النانوية والتي فيها يقترب الخيال من الواقع والدقة مع الجمال ، إذ تمكن الباحث مارك ويلاند Mark Weiland وجيم وي هو Ghim Wei Ho من مركز علوم النانو / جامعة كامبرج من تصنيع زهور نانوية من كاربيد السيليكون silicon Carbide وهذه الزهور أدق بألف مرة من قطر الشعرة البشرية (الشكل 1)

الشكل (1) : A = يبين مجموعة من عناقيد الزهور النانوية بالغة الجمال والروعة .

B = الاشجار النانوية وتطلق على التراكيب النانوية المشابهة لتركيب الاشجار .

C = زهرة نانوية تمثل زهرة الشمس .

وفي الحقيقة فإن الباحثين لم يرغبوا في صنع زهور نانوية لأغراض جمالية فقط (الشكل A1) ولكن لأن هذه الزهور هي صادة للماء وطاردة له لذلك يمكن استخدامها في زجاج السيارات وبذلك يمكن ان تنتفي الحاجة الى الماسحات (الشكل B 1) تبدأ عملية او سيرورة انتاج الزهور النانوية بتسخين قطيرة صغيرة جدا من معدن الكاليوم  gallium بعرض بضعة آلاف فقط من الذرات في فرن مسيطر عليه بالحاسوب ثم يسمح لتيار من غاز الميثان methan بالمرور فوق القطيرة والتي تجذبه الى سطوحها منتجة قضبان صلدة بالغة الصغر او أسلاك من مادة السيليكون silicon والكاربون carbon ويمكن لهذه القضبان rods أو الأسلاك wires ان تنمو مع استمرار التحكم بدرجة حرارة الفرن وتيار الغاز ، ثم عمل " ويلاند " و " هو " على نسج weave القضبان او الأسلاك لكي تصبح بشكل الزهرة (الشكل النهائي يعتمد على درجة الحرارة (استخدم الباحثان درجة حرارة 500 فهرنهايت) ثم استخدم المجهر الإلكتروني الماسح Scaning Electron Microscope (SEM) .

تمتلك الأسلاك النانوية بحد ذاتها خصائص مميزة تعود الى طبيعتها المميزة فهي بالإضافة الى كونها مقاومة للماء water-resistant وتعد الزهور النانوية مثالية لبناء الواح شمسية فائقة الكفاءة super-efficient solar panels حيث تنتشر الاسلاك النانوية على سطح مسطح ومتجهة الى الاعلى (‏شكل 1C) مثل حقل من الحشائش ومغطى بنوع خاص من اللدائن (البلاستيك) حيث تكون الاسلاك النانوية (غاية في الدقة والصغر) والتي تسمح للطاقة الشمسية بالدخول دون ان تجعلها تخرج مثلها مثل ظاهرة الاحتباس الحراري . واضافة الى ما ذكر سابقا فإن التطبيقات المحتملة للزهور النانوية تشمل انتاج الكهرباء وبكلفة واطئة جدا .

 - المرّج النانوي Nanomeadow

‏تخزن الطاقة في المتسعات المتفوقة supercapacitors بسبب كون الالكترودات ‏مغطاة بمادة مثقبة والتي تمتص الايونات كامتصاص الاسفنجة للماء وعادة ما يكون الكاربون المنشط  activated carbon اما متسعات المرج النانوية المتفوقة فهي تخزن الايونات بواسطة اوكسيد المنغنيز (Mno)  وهي مادة ذات سعة كبيرة للأيونات اكبر من قدرة الفحم المنشط . تمكن باحثون في معهد بحوث الدفاع الكيميائي الصيني research institute of chemical defence في بكين /الصين بالتعاون مع الباحثين في جامعة بكين من تخليق مرج نانوي ذو تركيب مجهري بشكل زهرة مزغبة من (Mno)  وكل زهرة بحدود 100 نانوميتر عبر حقل من انابيب الكاربون النانوية غير المرتبة وبهيئة حشائش نامية على رقاقة معدن التانتاليوم tantalium metal foil ولهذه المتسعات القدرة محلى خزن تعادل ضعف قدرة متسعات ذات الالكترودات المعتمدة على الكاربون .

- القشارة او الرقاقة النانوية Nanoflake

‏تم اكتشاف القشارة النانوية في مركز علوم النانو التابع لجامعة (كوبينهاغن) الدنماركية وتتمثل القشارة او الرقاقة بتركيب بلوري متكامل perfect crystalline structure والتي لها القابلية عنى امتصاص كل الضوء الساقط عليها وتمتلك هذه البلورات المقدرة على تحويل 30 % ‏او اكثر من الطاقة الشمسية الى طاقة كهربائية في حين لا يزيد معدل التحويل الحالي عن15% اضافة الى انها تختزل كلفة انتاج الخلايا الشمسية لأنها ارخص من اشباه الموصلات السليكونية باهظة الثمن والكلفة .

مواضيع ذات صلة

Implant Coatings

Nanodrop

Bionaninformatics

المطيافية المجهارية والتصوير المجهري Spectroscopy -microscopy and imaging

نحت الفلم الرقيق Sculptured thin film STFs

الكم متباين التراكيب quantum heterostructure

وصمة الكم Quantum dot

الهيكل النانوي Nanoshell

القضبان النانوية Nanorod

الحلقة النانوية Nanoring

فلم الأبرة النانوية Nanopin film

الدعامة النانوية Nanopillar