up
Search      menu
علم و تکنولوژی :: مقاله خودآرايي PDF
QR code - خودآرايي

خودآرايي

از خودآرايي كمي بيشتر بدانيم

خودآرايي روش ساختي است كه در آن اجزاء مختلف (چه به صورت تك به تك و چه به صورت متصل به هم) به صورت خود به خودي ساختار به هم پيوسته منظمي را تشكيل مي دهند، اما اين روش ساخت تنها در مقياس نانو كاربرد ندارد بلكه در مقياسهاي بسيار بزرگتر هم به كار مي رود (مثال آهنرباها و ساير مثالهاي جلسه قبل كه يادتان هست).
البته مي شود گفت كه ابتدا اين روش ساخت در مقياس نانو مشاهده و درك شد و پس از آن مانند بسياري ديگر از فعاليتهاي بشر كه سعي در شبيه سازي و استفاده از روشهاي طبيعي را دارند، شبيه سازي و در مقياسهاي بزرگتر پياده سازي شد.
خودآرايي از لحاظ علمي جذاب و از ديدگاه فناوري مهم است. چون:
۱) در زندگي ما مهم است. سلولها به طرز حيرت آوري از مواد پيچيده اي نظير بافتهاي چربي، پروتئينها، ساختارهاي اسيدي و بسياري موارد ديگر كه توسط خودآرايي ساخته مي شوند تشكيل يافته اند.
۲) خودآرايي روشي براي ساخت موادي با ساختارهاي منظم نظير كريستالهاي مولكولي، كريستالهاي مايع و نيمه كريستالها است و اين ساختارهاي منظم بسيار پر كاربردند.
۳) كاربردهاي بسياري در مواد با سايزهاي بزرگتر دارند و امكان استفاده از آن در مواد ديگر و همچنين كاربرد آن در مبحث مواد چگال نيز وجود دارد.
۴) به نظر مي آيد اين روش يكي از پركاربردترين روشهاي ساخت در مقياس نانو است.
با توجه به اين موارد مي توان گفت كه خودآرايي در زمينه هاي بسياري نظير شيمي، فيزيك، بيولوژي، علم مواد، نانوتكنولوژي و ساخت بسيار پركاربرد و مهم است.
● اصول خودآرايي مولكولي
همانطور كه گفتيم تاريخچه خودآرايي مربوط به مطالعات بر روي مولكولها مي شود. موفقيت آميز بودن خودآرايي در يك سيستم مولكولي به پنج مشخصه سيستم مربوط است:
۱) اجزاي سيستم:
يك سيستم خودآرا از گروههاي مولكولي و يا بخشهايي از درشت-مولكولها تشكيل شده است كه با يكديگر در تعاملند. اين مولكولها يا درشت-مولكولها مي توانند يكسان و يا متفاوت باشند و تعامل بين آنها منجر به تغيير از يك حالت با سازماندهي كمتر (مانند محلول) به يك حالت منظمتر (مانند كريستال) مي شود.
۲) تعامل بين آنها:
خودآرايي هنگامي رخ مي دهد كه مولكولها به تعادلي در بين نيروهاي جاذبه و دافعه مولكولي مي رسند كه اين نيروها ضعيف و از نوع غير كووالانسي (مانند نيروهاي آبگريزي) هستند.
۳) بازگشت پذيري (يا انطباق پذيري):
در خودآرايي براي اينكه ساختارهاي منظم به وجود آيد مي بايست تجمع مولكولي بازگشت پذير بوده و اجزا بتوانند جاي خود را در ساختار ايجاد شده اوليه تغيير داده و تنظيم كنند. به همين خاطر مقاومت قيدهاي بين اجزا بايد در حدود نيروهايي باشد كه مي خواهد آنها را از هم جدا كند. به عنوان مثال فرآيندي كه در آن مولكولها به طور بازگشت ناپذير به يكديگر مي چسبند به جاي كريستال به ما شيشه مي دهد!
۴) محيط:
خودآرايي مولكولي معمولا در يك محلول و يا رابطي كه امكان حركت را به اجزا مي دهد اتفاق مي افتد و تعامل اجزا با محيط بر روي سرعت فرايند تا ثير زيادي دارد.
۵) جابجايي جرم:
براي اينكخه خودآرايي رخ دهد مولكولها بايد در حركت باشند.
روشهاي بسياري وجود دارد كه اين خصوصيات در آنها به طرز مناسبي كنار يكديگر قرار گرفته اند و به همين خاطر است كه محصولاتي كه به روش خود آرا ساخته شده باشند بسيار متنوع هستند. اين محصولات را مي توان در دسته بنديهاي دو بعدي و سه بعدي، تك لايه يا چند لايه، نانو تا ميكرو و بزرگتر و ... تقسيم بندي كرد.
مي خواستيم در اين جلسه يكي از روشهاي خودآرايي را ارائه كنيم اما چون انتخاب يك روش كمي سخت بود در نهايت تصميم گرفتيم كه در جلسه آينده كه كاربردهاي مواد خودآرا را بيان مي كنيم در هر مورد نام روش استفاده شده و خلاصه اي از نحوه عمل آنها را بگوييم.

● خودآرايي چيست؟ خيلي ساده اش مي شود همديگر را گرفتن. ما مي خواهيم در مورد مجموعه اي از اشيا صحبت کنيم که همديگر را مي گيرند و با هم يک مجموعهٔ بزرگ ت ...

با توجه به موفقيتهاي چشمگير در زمينه فناوري نانو در سال ۲۰۰۶، انتخاب ۵ تحول برتر کاري آسان به نظر نميرسد. يکي از مهمترين موضوعات مورد بحث در سال ۲۰۰۶، ...

در اين مقاله با اشاره به نانوبيوذرات به كاربردهاي آنها اشاره شده است. با اشاره به نانوكپسول ها و تعريف آنها به كاربرد اين نانوكپسول ها اشاره شده است. ...

نگاه به فرآيندهاي شيميايي و بيولوژيکي از ديد نانومتري يعني در ابعاد اتمي اطلاعاتي به دست مي دهد که بسيار راحت تر مي توان مسير حرکتي آن را مشخص و خواست ...

دانلود نسخه PDF - خودآرايي