التصنيفات
العلوم الكهربائية

البلاستيك بين العزل والتوصيل

السلام عليكم
اغلبنا يصنف البلاستيك على انه مادة عازلةولكن
إذا صحت التسمية فإن البلاستيك الموصل للكهرباء ما هو إلا نوع من المعادن العضوية . فحتى عقود قليلة مضت شاع عن البلاستيك أنه مادة عازلة للتوصيلية الكهربائية . هذا الاكتشاف الذي يجمع النقيضين : العزل والتوصيل في مركب واحد سيفتح مجال واسع لتطبيقات واستخدامات متباينة للبلاستيك وتتويجاً لهذا الاكتشاف التاريخي منح ثلاثة كيميائيين جائزة نوبل قبل سنتين لاكتشافهم المذهل هذا . هذه المعجزة تمت في أول الأمر باستخدام بولمر عديم الفائدة التطبيقية Polyacetylene وعن طريق التحكم في ظروف بلمرته تم التحكم في التواجد الفراغي للروابط الكيميائية المزدوجة لتصبح في الوضع cis بدلاً عن الوضع trans وبهذا أمكن للبولمر الجديد أن ينقل التيار الكهربائي . هذه المناورة الكيميائية البسيطة مكنت من تطبيقات صناعية كانت تعد ضرب من الخيال مثل إنتاج بطاريات بلاستيكية خفيفة الوزن بديلاً عن تلك المعدنية الثقيلة الوزن . وبهذا جعلت هذه البطاريات المطورة والخفيفة الهواتف النقالة حقيقة ماثلة للعيان . هذا النوع من البلاستيك يدخل كذلك في تصنيع شريحة الاتصال للهواتف النقالة وهي كذلك أساس عمل بطاقات الصرف البنكية و ما يشابهها من البطاقات الشخصية. يستخدم هذا البلاستيك كذلك في صناعة أشباه الموصلات عصب أجهزة الحاسب الآلية الحديثه كما يستخدم ايضا في بعض أجهزة إصدار أشعة الليزر . بهذه التقنية الفريدة أمكن إنتاج ما يعرف بنوافذ المباني الذكيةWindows Smart المكونة من زجاج مغطى بطبقة بلاستيكية خاصة تغير من شفافيتها عند مرور تيار كهربائي ، لذا فان هذه النوافذ في الأيام المشمسة تكون داكنة اللون مما يساعد علي تقليل أشعة الشمس والحرارة . كما هو معلوم وصف الذكاء ليس محصوراً على النوافذ المشرعة ولكنه أكثر ارتباطاً بإنتاج الأسلحة الذكية مثل طائرة الشبح Stealth المكسوة بنوع خاص من هذه البولمرات بإمكانها امتصاص موجات الميكروويف الصادرة عن الرادار وبهذا يصعب رصد وتحسس هذه الطائرات الشيطانية . إن اكتشاف هذا النوع من البلاستيك الموصل للكهرباء مكن من اكتشاف أنواع أخرى لا تقل غرابة مثل البلاستيك المشع للضوء عند مرور التيار الكهربائي وكذلك إنتاج المغناطيس البلاستيكي الذي بإمكانه توليد مجال مغناطيسي في حال تم تسليط شعاع ليزر عند طول موجه معين على نوع خاص من البولمرات

التصنيفات
الفيزياء الكهربية والمغناطيسية

مغناطيس من البلاستيك !

أحد أهم أحلام العاملين في حقول التكنولوجيا المختلفة هو
امتلاك مغناطيس خفيف الوزن تكون كلفة إنتاجه منخفضة نسبيا
قياسا بالمغناطيس المعدني الأكثر وزنا وكلفة

هذا الحلم يبدوا أنه سيصبح أمرا واقعا
بفضل جهود مجموعة من العلماء تضم بشكل رئيسي
العالمان بول ونتهولد وتمارا مونش
من جامعة بيرديو في الولايات المتحدة الأمريكية

فقد تمكنت مجموعة بيرديو من
اكتشاف خصائص جزيء هيدروكربوني Hydrocarbon M
ستمكنهم مستقبلا من صناعة مواد مغناطيسية منه

والسر يكمن في جسيمات الإلكترون الموجودة في الذرات الأخرى
وتعتقد المجموعة أنها بالاعتماد على هذا التصرف الشاذ للإلكترون
سيكون بالإمكان بناء مواد بوليميرية بلاستيكية ذات خصائص مغناطيسية

وإذ يحذر وينتهولد أن الطريق لا زال طويلا للوصول إلى هذا الهدف
إلا انه يتخيل يوما يصبح فيه المغناطيس البلاستيكي متوفرا
للصناعات الفضائية والالكترونية وغيرها من المنتجات الاستهلاكية العديدة

فهل يصبح الحلم حقيقة؟؟

المصدر
مجلة منار العلمية


التصنيفات
العلوم الكيميائية

البلاستيك

البلاستيك
البلاستيك مواد يمكن تشكيلها بسهولة. أصلها مركبات كيميائية يتم الحصول عليها من النفط. يتركب البلاستيك من مركبات ذات سلاسل طويلة تسمى بالبلمرات(polymers) ،وهي مرتبة بنسق معين _وهذا الترتيب يعطي البلاستيك مزايا متعددة. إن البلاستيك الصلب يستبدل المعادن في كثير من الأدوات ،أما البلاستيك الطري فيدخل في صناعة الخيوط والجلود وحتى الفرو .البلاستيك من المكونات الطبيعية.

في عام 1862م صنع الكيميائي ألكسندر باركز Alexander Parkes أول شكل للبلاستيك من مادة نترات السيلولوز.

شاهده الناس في معرض لندن London exhibition ثم طور هذا الشكل على يد الأمريكي جون وبسلي ، الذي سماها بالسليليود Celluloid فيما بعد. ومع أن السيليلود كان هشاً ويتغير لونه عند التعرض للضوء الشديد، فقد استعمل في صناعة كرات البلياردو والأسنان الصناعية والأفلام الفوتوغرافية.

البلاستيك من مكونات كيميائية:

أول شكل كيميائي للبلاستيك صنع عام 1909م وكان يسمى بالباكلايت(bakelite). وحضرت أنواع أخرى مثل البولي إيستر polyester) ) وبي في سيPVC)) اللذان يتمتعان بخفة الوزن والمرونة وإمكانية التلوين ويتحملان الرطوبة والحرارة الشديدة.

تصنيع البلاستيك:

1-طريقة الحقن (Injection Moulding ) : تم تسخين وصهر المادة الخام وهي عبارة عن حبيبات (pellets) صغيرة ثم تضغط وتحقن نحو القالب المطلوب.

2- طريقة القلوبة الساخنة (Hot Extrusion Moulding) : في هذه الطريقة تخضع المادة الخام للتسخين ثم تدفع بشكل لولبى نحو قالب لعمل صفائح بلاستيكية مختلفة.

أنواع البلاستيك :

1- الثيرموبلاستيك (Thermoplastic )

يمكن تغيير شكل هذا النوع بالحرارة . من أمثلة البوليثين (Polythene) التي تستخدم في صناعة الأوعية البلاستيكية المختلفة, التي يتغير شكلها عند وضع مواد ساخنة أو حارة فيها.

2- الثيرموسيتينك (Thermosetting)

لا يمكن تغيير شكل هذا النوع بالحرارة. وحتى لو سخن فانه سيزداد صلابة. لذا يصنع منه فيشة الأجهزة الكهربائية, لتحملها الحرارة الناتجة من التيار الكهربائي . من أمثلة البيرسبكس وهو بلاستيك شفاف مثالي لملاعب السكواش , يتميز بالصلابة والقوة أكثر من الزجاج!