نانو ٽيڪنالاجي ڏانهن قدم
هزارين سال اڳ، ماڻهو حيران ٿي ويا هئا ته چوڌاري جسم ڇا ٺهيل آهن. جواب مختلف هئا. قديم يونان ۾، سائنسدانن راءِ جو اظهار ڪيو ته سڀئي جسم ننڍن اڻ ورهايل عناصرن جا ٺهيل آهن، جن کي هو ايٽم سڏين ٿا. ڪيترو ٿورڙو، اهي بيان نه ڪري سگهيا. ڪيترن ئي صدين تائين، يونانين جا نظريا رڳو مفروضا رهيا. اهي XNUMX صدي ۾ انهن ڏانهن واپس آيا، جڏهن تجربا ڪيا ويا ته انو ۽ ايٽمن جي ماپ جو اندازو لڳايو.
تاريخي طور تي اهم تجربن مان هڪ، جنهن اهو ممڪن ڪيو ته ذرات جي ماپ کي ڳڻڻ، ڪيو ويو انگريز سائنسدان لارڊ ريلي. جيئن ته اهو انجام ڏيڻ آسان آهي ۽ ساڳئي وقت تمام قائل آهي، اچو ته ان کي گهر ۾ ورجائڻ جي ڪوشش ڪريو. ان کان پوءِ اسان ٻن ٻين تجربن ڏانهن رخ ڪريون ٿا جيڪي اسان کي ماليڪيولز جون ڪجھ خاصيتون سکڻ جي اجازت ڏين ٿيون.
ذرات جي ماپ ڇا آهي؟
چانور. 1. هڪ سرنج تيار ڪرڻ جو طريقو جنهن ۾ تيل جو حل ڪڍيل گيسولين ۾ رکڻ لاءِ؛ p - poxylin
ج - سرنج
اچو ته ھيٺ ڏنل تجربن تي عمل ڪندي ھن سوال جو جواب ڏيڻ جي ڪوشش ڪريو. 2 سينٽي سرنج کان3 پلنجر کي هٽايو ۽ ان جي آئوٽليٽ کي Poxiline سان سيل ڪيو ته جيئن اهو مڪمل طور تي ٻاهر نڪرڻ واري ٽيوب کي ڀريندو جيڪو سوئي جي داخل ٿيڻ لاء ٺهيل آهي (تصوير 1). اسان ڪجھ منٽ انتظار ڪريو جيستائين Poxilina سخت ٿي وڃي. جڏهن اهو ٿئي ٿو، 0,2 سينٽ بابت سرنج ۾ وجھو3 خوردني تيل ۽ رڪارڊ هن قدر. هي استعمال ٿيل تيل جو مقدار آهي.o. سرنج جي باقي مقدار کي گئسولين سان ڀريو. ٻئي مائع کي تار سان ملايو جيستائين هڪجهڙائي وارو حل حاصل نه ٿئي ۽ سرنج کي عمودي طور تي ڪنهن به هولڊر ۾ درست ڪريو.
پوءِ بيسن ۾ گرم پاڻي وجھو ته ان جي کوٽائي 0,5-1 سينٽي ميٽر ٿئي، گرم پاڻي استعمال ڪريو، پر گرم نه، ته جيئن اڀرندڙ ٻاڦ نظر نه اچي. اسان ڪاغذ جي پٽي کي پاڻي جي مٿاڇري سان ڪيترائي ڀيرا ڇڪيندا آهيون ان کي بي ترتيب پولن جي سطح کي صاف ڪرڻ لاءِ.
اسان تيل ۽ گئسولين جو ٿورڙو مرکب ڊراپر ۾ گڏ ڪريون ٿا ۽ ڊراپر کي پاڻيءَ سان برتن جي مرڪز ذريعي هلائيندا آهيون. نرميءَ سان ايريزر کي دٻائيندي، اسان پاڻيءَ جي مٿاڇري تي جيترو ٿي سگهي ٿورڙو ڦٽو ڪريون ٿا. تيل ۽ گيسولين جي ميلاپ جو هڪ قطرو پاڻي جي مٿاڇري تي سڀني طرفن ۾ وڏي پيماني تي پکڙجي ويندو ۽ هڪ تمام ٿلهي پرت ٺاهيندو جنهن جي ٿلهي هڪ ذري جي قطر جي برابر هوندي، جنهن کي سڀ کان وڌيڪ سازگار حالتن ۾ سڏيو ويندو آهي. monomolecular پرت. ڪجهه وقت کان پوءِ، عام طور تي چند منٽن کان پوءِ، گئسولين بخار ٿي ويندو (جيڪو پاڻيءَ جي گرمي پد ۾ تيزيءَ سان وڌي ويندو آهي)، مٿاڇري تي هڪ monomolecular تيل جي پرت (Fig. 2). نتيجو پرت اڪثر ڪري هڪ دائري جي شڪل ۾ ڪيترن ئي سينٽي ميٽر يا وڌيڪ جي قطر سان آهي.
چانور. 2. پاڻيء جي مٿاڇري تي تيل جي مونومولولر پرت
m - pelvis، c - پاڻي، o - تيل، D - ٺهڻ جو قطر، ڊي - ٺهڻ جي ٿولهه
(تيل جي ذرات جي ماپ)
اسان پاڻيءَ جي مٿاڇري کي روشن ڪريون ٿا روشنيءَ جي هڪ شعاع کي هڪ ٽارچ جي روشنيءَ مان ان تي تري ۾. ان جي ڪري، پرت جون حدون وڌيڪ نظر اچن ٿيون. اسان آساني سان پاڻي جي مٿاڇري تي رکيل هڪ حڪمران مان ان جي تقريبن قطر ڊي جو اندازو لڳائي سگهون ٿا. هن قطر کي ڄاڻڻ سان، اسان هڪ دائري جي ايراضيءَ لاءِ فارمولا استعمال ڪندي پرت S جي ايراضيءَ جو اندازو لڳائي سگهون ٿا:
جيڪڏهن اسان ڄاڻون ٿا ته تيل V جو مقدار ڇا آهي1 ڦاٽل ڦوٽو ۾ شامل آهي، پوءِ تيل جي ماليڪيول ڊي جي قطر کي آساني سان ڳڻي سگهجي ٿو، اهو فرض ڪيو ته تيل ڳري ويو ۽ سطح S سان هڪ پرت ٺاهي، يعني:
فارمولن (1) ۽ (2) ۽ هڪ سادي تبديليءَ جي مقابلي ڪرڻ کان پوءِ، اسان هڪ فارمولا حاصل ڪريون ٿا جيڪو اسان کي تيل جي ذرڙي جي ماپ کي ڳڻڻ جي اجازت ڏئي ٿو:
حجم V کي طئي ڪرڻ لاء سڀ کان آسان، پر سڀ کان وڌيڪ صحيح طريقو ناهي1 اهو چيڪ ڪرڻ آهي ته سرنج ۾ موجود مرکب جي ڪل مقدار مان ڪيترا قطرا حاصل ڪري سگهجن ٿا ۽ هن نمبر ذريعي استعمال ٿيل تيل Vo جي مقدار کي ورهايو وڃي. هن کي ڪرڻ لاء، اسان مرکب کي پائپٽ ۾ گڏ ڪريون ۽ بوند ٺاهي، انهن کي ساڳئي سائيز ٺاهڻ جي ڪوشش ڪري رهيا آهيون جيئن اهي پاڻي جي مٿاڇري تي ڇڏيا وڃن. اسان اهو ڪندا آهيون جيستائين سڄو مرکب ختم ٿي وڃي.
هڪ وڌيڪ صحيح، پر وڌيڪ وقت سازي جو طريقو اهو آهي ته بار بار پاڻيءَ جي مٿاڇري تي تيل جو هڪ قطرو ڦٽو ڪيو وڃي، تيل جي هڪ مونومولولر پرت حاصل ڪجي ۽ ان جي قطر کي ماپيو وڃي. يقينن، هر پرت ٺاهڻ کان اڳ، اڳ ۾ استعمال ٿيل پاڻي ۽ تيل کي ٽوڙي مان ڪڍيو وڃي ۽ صاف ڪيو وڃي. حاصل ڪيل ماپن مان، رياضي جو مطلب حساب ڪيو ويو آهي.
حاصل ڪيل قدرن کي فارمولا (3) ۾ تبديل ڪرڻ، يونٽ کي تبديل ڪرڻ نه وساريو ۽ اظهار کي ميٽر (m) ۽ V ۾ بيان ڪريو.1 ڪعبي ميٽرن ۾ (م3). ميٽرن ۾ ذرات جي ماپ حاصل ڪريو. هي سائيز استعمال ٿيل تيل جي قسم تي منحصر هوندو. نتيجو غلط ٿي سگھي ٿو بنان آسانيءَ واري مفروضن جي ڪري، خاص طور تي ڇاڪاڻ ته پرت مونوموليڪيولر نه هئي ۽ اهو ته قطرن جو سائز هميشه هڪ جهڙو نه هوندو هو. اهو ڏسڻ لاءِ آسان آهي ته هڪ monomolecular پرت جي غير موجودگيءَ سبب ڊي جي قدر جو گهڻو اندازو لڳايو وڃي ٿو. تيل جي ذرڙن جي معمولي سائيز 10 جي حد ۾ آهي.-8-10-9 م. بلاڪ 10-9 m سڏيو ويندو آهي نانو ميٽر ۽ اڪثر ڪري بومنگ فيلڊ ۾ استعمال ڪيو ويندو آهي نانو ٽيڪنالاجي.
"غائب" مائع جو مقدار
چانور. 3. مائع ڇڪڻ جي جاچ واري برتن جي ڊيزائن؛
g - شفاف، پلاسٽڪ ٽيوب، p - poxylin، l - حڪمران،
t - شفاف ٽيپ
هيٺيان ٻه تجربا اسان کي اهو نتيجو ڏيڻ جي اجازت ڏين ٿا ته مختلف جسمن جا ماليڪيول مختلف شڪل ۽ سائيز آهن. پهريون ڪم ڪرڻ لاءِ، شفاف پلاسٽڪ جي ٽيوب جا ٻه ٽڪرا ڪٽيو، ٻئي 1-2 سينٽي ميٽر اندروني قطر ۾ ۽ 30 سينٽي ڊگهو، ٽيوب جي هر ٽڪري کي چپڪندڙ ٽيپ جي ڪيترن ئي ٽڪرن سان اسڪيل جي سامهون هڪ الڳ قاعدي جي ڪنارن سان چپ ڪيو ويو آهي (تصوير .3). پوڪسيلين پلگ سان هوز جي هيٺين سرن کي بند ڪريو. ٻنهي حڪمرانن کي عمودي پوزيشن ۾ گلو ٿيل هوز سان درست ڪريو. ھڪڙي ھوز ۾ ايترو پاڻي وجھو جو ھڪ ڪالم ٺاھيو وڃي نلي جي اڌ ڊگھائي يعني 14 سينٽي ميٽر، ايتري مقدار ۾ ايٿائل الڪوحل ٻئي ٽيسٽ ٽيوب ۾ وجھو.
هاڻي اسان پڇون ٿا ته ٻنهي مايعات جي ميلاپ جي ڪالمن جي اوچائي ڪيتري هوندي؟ اچو ته انهن جو جواب تجرباتي طور حاصل ڪرڻ جي ڪوشش ڪريون. شراب کي پاڻي جي نلي ۾ وجھو ۽ فوري طور تي مائع جي مٿين سطح کي ماپ ڪريو. اسان هن سطح کي نلي تي پنروڪ مارڪر سان نشان لڳايو. ان کان پوء ٻنهي مائع کي تار سان ملايو ۽ سطح کي ٻيهر چيڪ ڪريو. اسان کي ڇا نوٽيس؟ اهو ظاهر ٿئي ٿو ته اها سطح گهٽجي وئي آهي، يعني. مرکب جو مقدار ان کي پيدا ڪرڻ لاء استعمال ٿيندڙ اجزاء جي مقدار جي مقدار کان گهٽ آهي. هن رجحان کي مائع حجم جي ڀڃڪڙي سڏيو ويندو آهي. مقدار ۾ گھٽتائي عام طور تي ڪجھ سيڪڙو آھي.
ماڊل وضاحت
کمپريشن اثر جي وضاحت ڪرڻ لاء، اسان هڪ ماڊل تجربو ڪنداسين. هن تجربي ۾ الڪوحل جا ماليڪيول مٽر جي داڻا جي نمائندگي ڪندا، ۽ پاڻيءَ جا ماليڪيول پوپٽ جا ٻج هوندا. 0,4 ميٽر اونچا وڏا داڻا مٽر پهرين، تنگ، شفاف ڊش ۾، مثال طور، هڪ ڊگها ٿانءَ ۾ وجھو. ساڳي اونچائي واري ٻئي ساڳي برتن ۾ پوپٽ جا داڻا وجھو (تصوير 1a). ان کان پوء اسان هڪ برتن ۾ مٽر جي ٻج کي وجھي ۽ ان جي اوچائي کي ماپڻ لاء هڪ حڪمران استعمال ڪيو جنهن ۾ اناج جي مٿين سطح تائين پهچي ٿي. اسان هن سطح کي مارڪر سان نشان لڳايو يا برتن تي دواسازي ربر بينڊ (تصوير 1b). ڪنٽينر کي بند ڪريو ۽ ان کي ڪيترائي ڀيرا ڇڪيو. اسان انھن کي عمودي طور تي رکون ٿا ۽ چيڪ ڪريو ته اناج جي مٿاھين سطح جي اوچائي ھاڻي پھچي. اهو ظاهر ٿئي ٿو ته اهو ملائڻ کان اڳ کان گهٽ آهي (فوٽو 1c).
تجربي مان معلوم ٿيو ته ملاوٽ ڪرڻ کان پوءِ ننڍڙن پوستن مٽر جي وچ واري خالي جاءِ کي ڀريو، جنهن جي نتيجي ۾ ملاوٽ جو ڪل مقدار گهٽجي ويو. اهڙي صورتحال پيدا ٿئي ٿي جڏهن پاڻي کي شراب ۽ ڪجهه ٻين مائع سان ملايو وڃي. انهن جا ماليڪيول سڀني سائزن ۽ شڪلين ۾ اچن ٿا. نتيجي طور، ننڍڙا ذرڙا وڏن ذرڙن جي وچ ۾ خال ڀريندا آهن ۽ مائع جو مقدار گهٽجي ويندو آهي.
فوٽو 1. ڪمپريشن ماڊل جي مطالعي جا هيٺيان مرحلا:
الف) ڀاڄيون ۽ پوپٽ جا ٻج الڳ الڳ برتن ۾،
ب) اناج کي ڇهڻ کان پوءِ، ج) ملائڻ کان پوءِ اناج جي مقدار ۾ گهٽتائي
جديد اثرات
اڄ اهو معلوم ٿئي ٿو ته اسان جي چوڌاري سڀ جسم ماليڪيولن جا ٺهيل آهن، ۽ اهي، بدلي ۾، ايٽم جا ٺهيل آهن. ٻئي ماليڪيول ۽ ايٽم مسلسل بي ترتيب حرڪت ۾ آهن، جن جي رفتار جو دارومدار درجه حرارت تي آهي. جديد خوردبيني جي مهرباني، خاص طور تي اسڪيننگ سرننگ خوردبيني (STM)، انفرادي ايٽم جو مشاهدو ڪري سگهجي ٿو. اهڙا به سڃاتل طريقا آهن، جيڪي استعمال ڪن ٿا ايٽمي قوت خوردبيني (AFM-)، جيڪي توهان کي اجازت ڏين ٿا ته انفرادي ايٽم کي صحيح طور تي منتقل ڪري ۽ انهن کي سسٽم ۾ گڏ ڪن. nanostructures. کمپريشن اثر پڻ عملي اثر آهي. اسان کي لازمي طور تي ان حساب ۾ رکڻ گهرجي جڏهن گهربل مقدار جو مرکب حاصل ڪرڻ لاءِ ضروري ڪجهه مائع جي مقدار کي چونڊيو. توھان کي ان کي حساب ۾ رکڻ گھرجي، بشمول. ووڊڪا جي پيداوار ۾، جيڪي توهان ڄاڻو ٿا، بنيادي طور تي ايٿائل الڪوحل (شراب) ۽ پاڻي جو مرکب آهن، ڇاڪاڻ ته نتيجو پيئڻ جو مقدار اجزاء جي مقدار جي مقدار کان گهٽ ٿيندو.
