الخميس، 8 مارس، 2012

Polymer Concrete

 Polymer Concrete  
by Methaq. M / Iraq - Babylon University 
      Polymer concrete is a material made up of different types of aggregates adhered by polyester resins. PC is a composite material in which resin is used as binder for aggregates such as sand or gravel instead of Portland cement. PC is an inert product that can be cast in almost any shape . Due to its rapid setting, high strength properties and ability to withstand a corrosive environment. It is increasingly being used as an alternate to cement concrete in many applications, construction and repair of structures,  highway pavements, bridge decks, waste water pipes and decorative construction panels. PC materials were originally developed as a  substitute for decorative stones.They become particularly popular in construction industry during the early 1950’s.
    Various resins such as epoxies, Polyesters and acrylics have been used as binder in polymer concrete production. However, recently vinyl ester, furan and polyurethane resins are also incorporated for special-purpose polymer concrete. Unlike other resins, application of polyester resins as binder to a weaker polymer concrete. Nonetheless, they are the more commonly used resins in PC due to their lower cost and reasonable performance.
  To produce PC, a monomer or a prepolymer (i.e., a product resulting from the partial polymerization of a monomer), a hardener (cross-linking agent) and a catalyst are mixed with the filler. Other ingredients added to the mix include plasticizers and fire retardants. Sometimes, saline coupling agents are used to increase the bond strength between the polymer matrix and the filler. To achieve the full potential of polymer concrete products for certain applications, various fiber reinforcements are used. These include glass fiber, glass fiber-based mats, fabrics and metal fibers. Setting times and times for development of maximum strength can be readily varied from a few minutes to several hours by adjusting the temperature and the catalyst system. The amount of polymer binder used is generally small and is usually determined by the size of the filler. Figure above show the principle components of PC. Normally the polymer content will range from 5 to 15 percent of the total weight, but if the filler is fine, up to 30 percent may be required.  A wide variety of monomers and prepolymers are used to produce PC. The polymers most frequently used are based on four types of monomers or prepolymer systems: methyl methacrylate (MMA), polyester prepolymer-styrene, epoxide prepolymer hardener (cross-linking monomer) and furfuryl alcohol.





l.]

الأربعاء، 22 فبراير، 2012

Rubber Technology Book

كتاب في تكنولوجيا المطاط :
http://www.ziddu.com/download/18674290/RubberTechnology.pdf.html

Engineering With Rubber Book

Plastic Technician Book

كتاب شامل في تقنية البوليمرات والمواد المركبة :




l

الثلاثاء، 21 فبراير، 2012

PERFORMANCE AND DESIGN OF PROTOTYPE WOOD-PLASTIC COMPOSITE SECTIONS

كتاب في تصميم الخشب البلاستيكي :

Plastics Fabrication and Recycling

كتاب رائع في تشكيل البلاستك واعادة تدويره . اضغط على الرابط ادناه :

Liquid Crystalline Polymers Book

Measuring and Understanding Tg (Glass Transition Temperature)

Thermal Behavior of Polymer

الثلاثاء، 14 فبراير، 2012

Nanopolymer Technology



Nanotechnology involves working with matter at the scale of onebillionth
of a meter (1 nanometer). It refers to the manipulation of matter on the minutest scale, i.e. atoms and molecules.
According to Moore’s law, the number of transistors on a chip doubles every 18 months. Going by this law, current standards would no longer be feasible. Carbon Nanotubes technology is under progress and it
will take quit a lot of time for practical implementation.


http://www.101seminartopics.com/wp-content/uploads/2009/07/36NANOPOLYMER-TECHNOLOGY.pdf

الاثنين، 13 فبراير، 2012

Non Destructive Testing of composite materials Book



اضغط على الرابط التالي :
http://www.compositesuk.co.uk/LinkClick.aspx?fileticket=14Rxzdzdkjw%3D&tabid=111&mid=550

فلاشات تعليمية خاصة بعلم البوليمرات والمواد المركبة

ادخل على الروابط الاتية :
http://www.personal.psu.edu/users/i/r/irh1/SWF/Extruders.swf
http://www.personal.psu.edu/users/i/r/irh1/SWF/Rheology.swf
http://www.personal.psu.edu/users/i/r/irh1/SWF/RotMold.swf
http://www.personal.psu.edu/users/i/r/irh1/SWF/Superposition.swf
http://www.personal.psu.edu/users/i/r/irh1/SWF/Semiconductors.swf
http://www.personal.psu.edu/users/i/r/irh1/SWF/TA%20Melting.swf
http://www.personal.psu.edu/users/i/r/irh1/SWF/SynthsMobility.swf
http://www.personal.psu.edu/users/i/r/irh1/SWF/WAXS_V7.swf
http://www.personal.psu.edu/users/i/r/irh1/SWF/Barrier_4.swf
http://www.personal.psu.edu/users/i/r/irh1/SWF/Bonding.swf
http://www.personal.psu.edu/users/i/r/irh1/SWF/DSC_DTA_V6.swf
http://www.personal.psu.edu/users/i/r/irh1/SWF/IR.swf
http://www.personal.psu.edu/users/i/r/irh1/SWF/ModvsTemp.swf
http://www.personal.psu.edu/users/i/r/irh1/SWF/StructMorph.swf
http://www.personal.psu.edu/users/i/r/irh1/SWF/StateMatter.swf
http://www.personal.psu.edu/users/i/r/irh1/SWF/Tensile3.swf
http://www.personal.psu.edu/users/i/r/irh1/SWF/TransSpVol.swf
http://www.personal.psu.edu/users/i/r/irh1/SWF/TREF.swf

السبت، 11 فبراير، 2012

افضل مجموعة كتب في البوليمرات

Some Common Polymers and Composites Used in Building Your Fire Resistant Safe

Fire could be the best thief in this world. This statement is not an exaggeration because it can never be caught and punished for destroying our valuable bonds, cash and papers. The best thing anyone can do to save their precious papers is to hide them from this thief. Here is an article that speaks about the materials that are used in creating these specific hideouts.
Polymers are a big boon to man in this regard. Right from the reign of early Egyptians, man has tried making composites that resist fire. The ancient composites included combinations like Gypsum and clay, Gypsum and hair, alum and vinegar, gypsum and ammonium chloride etc. Even, concrete is fire resistant to certain extent and are at the same time cheap that they are widely used.
The actual commercialisation and mass scale production of these materials began seeing the aftermaths of World War II. Fire retarding polyesters and canvas coated with halogenated paraffin and antimony oxide were used.
In general, synthesising polymers that resist fire is much difficult than to fill usual polymers with additives that resist fire. But the dedicated intrinsically fire resistant polymers are of better quality than that of fillers. Use of polar monomers of high hydrogen bonding ability and presence of many inorganic groups increase the fire resistibility of a polymer.
Linear single-stranded polymers with cyclic aromatic components are rigid and expensive but are one amongst the top materials that resist fire. Polybenzoxazoles, polybenzimidazole, polyimide are few polymers that fall under this category. Certain polymers with aromatic heterocyclic monomers form links making them look like ladders and are tougher. Any polymer that has many inorganic groups is generally fire resistant. 
Well, man is never satisfied with what he has got and always seeks for something better than the ones that exist. This only means we can expect more materials to come save us.




Fiber Reinforced Polymer - Fabrication Methods and Properties

Glass Fiber Reinforced Polymer is a substance composed of a plastic matrix that is embedded with glass fibers to provide strength and reinforcement. Fiber reinforced polymer is used to build architectural elements, car parts, bridges, and consumer products. This article will outline the methods used to fabricate GFRP and the physical properties of fiber reinforced polymer that can help determine its quality.
GFRP Fabrication: How It's Made
Although all types of Glass Fiber Reinforced Plastic are composed of a plastic matrix and glass fibers, there are actually several fiber reinforced polymer manufacturing methods that are commonly used.
The first method of manufacturing Glass Fiber Reinforced Polymer is what is known as the hand lay-up method. Although very precise, this method is also quite labor intensive. In the hand lay-up method, a resin that has been combined with a catalyst is placed inside of a mold. Fiberglass is then packed into the mold with steel rollers. This process may be repeated one or more times. The resin will usually start to cure quite quickly, depending on the exact amount of catalyst used, so the task must be completed relatively fast when this method of GFRP fabrication is used.
Another common method of GFRP fabrication is the spray lay-up process. It is similar to the former method in many respects. The main difference is how the resin and glass fibers are placed into the mold. Instead of being placed into molds by hand, these substances are sprayed in. Not surprisingly, this method of fabricating fiber reinforced polymer is faster than the previous.
One other GFRP fabrication process that may be used is what is known as resin transfer molding. In this method, glass fibers only are added to a mold. The mold is closed, and the resin matrix is injected under pressure. Once the resin cures, the product is removed from the mold.
Properties of GFRP
The quality and strength of architectural fiberglass and other types of GFRP can vary widely depending on the quality of the resin used, the fabrication method employed, and the level of expertise of the individual who made the GFRP. The quality of all types of fiberglass reinforced polymer can be determined by evaluating a number of the material's properties, including:
  • Compressive strength: How much stress can be placed on the FRP before it is crushed?
  • Tensile strength: How much can the FRP be stretched before it breaks?
  • Flexural strength: How far can the Glass Fiber Reinforced Polymer bend before breaking?
  • Impact strength: How big of a force, either on its edge or its front surface, can the GFRP withstand before breaking?
Ideally, GFRP will rate well in each of the above categories. Before buying GFRP products, it is always a wise idea to ask about the company's level of experience working with fiber reinforced polymer and their past projects to help ensure the GFRP products being sold are of the highest quality.


Article Source: http://EzineArticles.com/2703347

Polymer Clay

Polymer Clay


There are many different materials available for artisans to make into jewelry. While most people think of the typical items - metals, gemstones, and possibly glass, there are many other things that can be made into excellent jewelry. Some crafters have started to create jewelry out of pottery, or plastics and resin. Others use textiles, or even rubber and leather. While all of these materials are popular, perhaps the most popular new sensation in jewelry is polymer clay.
Polymer clay is a specific type of clay that is quite different from modeling or pottery clay. It is created from PVC plastic and a type of plasticizer chemical that keeps the clay moldable and soft until it is cured (usually by baking). Colors and sparkle can be added to the polymer clay through the use of micas (colored pigments and/or metallic sparkles) and kaolin clay (which makes the polymer opaque) make polymer clay a very diverse and easily workable medium for creation. This type of clay is also perfect for those who make their jewelry at home - the polymer clay does not need a kiln or high temperatures to cure, instead a home oven can do the job.
There are a couple of polymer clay brands that are the most well-known among artisans; these are FIMO (a clay developed in the 1940's in Germany), and Sculpy. Most major craft stores and suppliers carry these brands of clay in many different colors, ranging from fluorescent and day glo hues to metallic shades like silver and gold. The more metallic colors can easily be shaped and used as a replacement for working in the metals themselves, which makes jewelry creation more accessible to crafters.
There are very few types of tools needed in order to sculpt and create jewelry with polymer clay. Most crafters employ a pasta roller machine in order to flatten their clay to desired thicknesses, and also to condition the clay for use. Then, the clay is rolled and shaped into whatever configuration the artist wants to use. Some techniques even mimic the millefiore style of glass work. Most polymer clay jewelry consists of beads made out of the clay, although larger pieces such as bangle bracelets can also be found.
If you want a piece of jewelry that is colorful, less costly and unique - try something made out of polymer clay. Whether you choose to buy it ready made or create your own pieces, this clay jewelry can be a great way to express yourself.


Article Source: http://EzineArticles.com/544802

الجمعة، 10 فبراير، 2012

علم النانو تكنولوجي Nanotechnology




  لم تعد تقنيات النانوتكنولوجي (التقنيات المتناهية في الصغر)، من باب الخيال العلمي، بل أصبحت حقيقة واقعة تحظى باهتمام العديد من دول العالم المتقدمة، اذ انها تبشر بثورة علمية جديدة في المستقبل القريب في شتى مجالات الحياة. ويعد العالم العربي العالمي منير نايفة، استاذ الفيزياء بجامعة الينوي الأميركية في اربانا ـ شامبين، الذي رشح لجائزة نوبل للفيزياء العام الماضي، أحد رواد علم النانو، حيث يقوم حاليا بتأسيس شركة متخصصة بصناعة أجهزة نانوية وتطبيقات متناهية الصغر.
ويرئس نايفة شبكة العلماء والتكنولوجيين العرب في الخارج التي أسست عام 1992، وهو عضو بمجلس ادارة المؤسسة العربية للعلوم والتكنولوجيا بالشارقة التي أسست عام 2000 . تصدى نايفة، مثله مثل بقية العلماء، للبحث عن جواب للسؤال الذي طرحه عام 1959 العالم الأميركي الشهير ريتشارد فاينمان الذي يعد من أعظم علماء الفيزياء في القرن العشرين والحاصل على جائزة نوبل في الفيزياء عام 1965، وهو: ماذا يمكن أن يحدث لو استطعنا بدلا من تفجير الذرات، التحكم في حركتها وتغيير مواقعها واعادة ترتيبها كما نشاء؟ ولم يتوقع فاينمان العثور على اجابة لهذا السؤال الا في مستقبل بعيد. لكن بعد أقل من عقدين، وفي التسعينيات استطاع نايفة أن يحرك الذرات المنفردة ذرة ذرة، ورسم بواسطة الذرات صورة تمثل القلب والحرف الانجليزي (P) كأصغر حرف في تاريخ الخط وبعرض خمسة بالمليون من المليمتر، والتي تناقلتها وكالات الأنباء واختارتها صورة لغلاف المجلة البريطانية العلمية الشهيرة «نيوساينتست»New Scientist ، عدد 7 مارس (آذار) 1992 . ويعد هذا الاكتشاف من الاكتشافات الثورية التي أسست لفرع جديد في الكيمياء يسمى «كيمياء الذرات المنفردة»، والذي يمهد بدوره لطفرة طبية سوف تسهم في علاج العديد من الأمراض التي وقف العلم عاجزا أمامها سنوات طويلة. 
* بداية، ما هو تعريف علم تقنيات النانو، وما هو حجم الانفاق العالمي على البحوث والاستثمارات في هذا العلم؟
ـ تكنولوجيا النانو هي تكنولوجيا مستحدثة، وكلمة النانو مشتقة من كلمة نانوس الاغريقية وتعني القزم، ونستخدمها اليوم للدلالة على واحد من المليار من المتر، ويتعامل العلماء والمهندسون مع المادة في هذا المقياس على مستوى دقيق جدا أي على مستوى الذرات والجزيئيات النانونية، ليس لبناء أجهزة نانونية فحسب، بل لخلق مواد جديدة ذات ترتيبات وتجمعات وخصائص مبتكرة وغير موجودة طبيعيا،بل تفتح افاقا جديدة في العلوم والتكنولوجيا، وتؤدي الى تطبيقات حياتية مختلفة، بالاضافة الى امكانية تحريك الذرات والجزيئيات بدقة لاحداث تفاعلات كيماوية، مما يؤدي الى تصنيع أو تعديل بعض الجزيئيات الاحيائية المهمة. وتتمثل قاعدة التقنيات النانوية العلمية في مسألتين، الأولى بناء المواد بدقة من لبنات صغيرة، والحرص على مرحلة الصغر يؤدي الى مادة خالية من الشوائب ومستوى أعلى جدا من الجودة والتشغيل. والثانية أن خصائص المواد قد تتغير بصورة مدهشة عندما تتجزأ الى قطع أصغر وأصغر، وخصوصا عند الوصول الى مقياس النانو او أقل، عندها قد تبدأ الحبيبات النانونية اظهار خصائص غير متوقعة ولم تعرف من قبل أى غير موجودة في خصائص المادة الأم. وعلى سبيل المثال ما اكتشفناه في مختبري في جامعة الينوي الأميركية، انه اذا ما أخذنا مادة السيليكون المعتمة جدا جدا والتي هي المكون الرئيسي للأرض والرمال وكل الأجسام في الكون، وعملنا منها حبيبة بقطر واحد نانو، فنصبح نراها تتألق بلون أزرق شديد جدا تحت تأثير الضوء البنفسجي، وباللغة العامية وكأننا حولنا الرمل الى مادة متألقة.
أما عن حجم الانفاق العالمي على البحوث والاستثمارات في تقنيات النانو، فإن هناك لدى الدول المتقدمة اهتماما كبيرا وسباقا محموما في هذا العلم الجديد، ففي عام 2003 وصل حجم الانفاق لـ14دولة في العالم ، 5.5 مليار دولار، وتشير تقارير المحللين أن الولايات المتحدة واليابان تقدم أكثر من نصف الانفاق العالمي في المجال، حيث خصصت الحكومة الأميركية 847 مليون دولار عام 2004، وتنفق وكالة الفضاء «ناسا» أكثر من 40 مليون دولار سنويا علي أبحاثها.
وتتنبأ مؤسسة العلوم القومية الأميركية بأن سوق خدمات تقنيات النانو ومنتجاتها سيصل الى تريليون دولار بحلول عام 2015، لأن من يحظى بقيادة تقنيات النانو سيتحكم في الاقتصاد العالمي في القرن الواحد والعشرين.
* تطبيقات فريدة 
* لم تعد تطبيقات  تقنيات النانو  خيالا علميا، بل أصبحت حقيقة واقعة، ما هي بعض التطبيقات الحالية والمستقبلية لتكنولوجيا النانو؟ ـ تبشر تقنيات النانو  بثورة صناعية جديدة، ويتوقع أن تدخل تطبيقاتها في كل ميادين الحياة مثل الطب والزراعة والغذاء والبيئة والالكترونيات والكومبيوترات، ومن المتوقع أن تؤدي الى تصغير الأجهزة وتقليل سعرها واحتياجاتها من طاقات التشغيل، مما يؤدي الى تحديث مزيد من الأجهزة الالكترونية والألعاب الصغيرة، وهنا تلتقي احتياجات في التطبيقات العسكرية والأمنية والاستكشافية في الفضاء القريب والبعيد.
* يرى البعض أن تقنيات النانو  قد انتقلت بالفعل من مختبرات الابحاث الى مجال الاقتصاد والتجارة، هل هناك حاليا بالأسواق منتجات تدخل هذه التقنيات في تصنيعها؟ ـ نحن الآن بصدد قفزة عملاقة من مختبرات الأبحاث الى الأسواق ومن ثم الى المنازل، فما زالت أعداد الشركات النانونية في ازدياد متسارع في كل الميادين، فهناك شركات تسوق المواد النانونية مثل حبيبات الذهب أو السيليكون أو الكادميوم كمواد أو تمزجها في مواد أخرى لتحسين فاعلياتها ولو على مستوى قليل في المئة لتكسب التنافس. كما أن هناك شركات الآن تسوق أقمشة فيها مواد نانونية للعزل الحراري أو لمنع التصاق الأوساخ أو الماء، وهناك شركات أخرى تسوق معدات رياضية فيها مواد نانونية، وشركات أخرى تسوق الزجاج المطلي بالمواد النانونية لتمنع تبللها أو التصاق الأوساخ عليها، وشركات تسوق مرشحات للهواء، فيها حبيبات نانونية مطهرة.
* يعد طب النانو من الآفاق المستقبلية الواعدة في هذا المجال، ما هي أبرز تطبيقات  تقنيات النانو  في مجال الطب والعلاج؟
ـ تطبيقات  تقنيات النانو  في الطب والعلاج كثيرة ومتعددة، ويتركز أهمها في مجال تشخيص الأمراض وايجاد الأدوية المناسبة الفعالة. وفي تشخيص الأمراض هناك تطبيقات مهمة مرتقبة لاستعمال الحبيبات النانونية المضيئة، مثل حبيبات السليكون أو الكادميوم ككاشف ومعلم ضوئي للمواد الحيوية، وما يرجى من هذه الحبيبات هو ايجاد حل للمساوئ والمشاكل التي تعترض الطرق المستعملة حاليا للتشخيص باستخدام الأصبغة العضوية، ويتوقع اذا ما حلت الحبيبات محل الأصبغة أن تعطي حساسية وسلامة وقدرة أعلى في التفريق بين المواد الحيوية، وأيضا سرعة أعلى في اعطاء النتيجة وأخذ القرار، وهو ما سيقلل من الوقت والجهد والتكلفة.
* تقوم حاليا بتأسيس شركة تختص بصناعة أجهزة وتطبيقات متناهية الصغر، هل لك أن تحدثنا عنها، وما هو أوجه ومجالات الاستفادة من خدماتها؟ ـ لقد ساعدتني جامعة الينوي في المال والادارة والتخطيط في تأسيس شركة اسمها «شركة النانوسليكون» NanoSi Technologies ، من أجل ايصال هذه التقنيات النانونية الى القطاع الصناعي والتجاري في التطبيقات الالكترونية والضوئية والطبية وغيرها.
لقد أحدثنا طريقة لتشتيت رقائق السليكون التي تستخدم في تصنيع الرقائق والأجهزة الحاسوبية والالكترونية والكهربائية وغيرها الى حبيبة بقطر واحد نانو، فنصبح نراها تتألق بلون أزرق شديد جدا تحت تأثير الضوء البنفسجي، أما اذا شتتناها الى قطر 1.7نانو تتألق باللون الأخضر، والى قطر 2.1 نانو تتألق باللون الأصفر، وتتألق باللون الأحمر عندما يكون قطرها 2.9 نانو. وبهذا نصنع مواد سليكونية تشع كطيف قوس قزح أو ما يتكون منه الضوء، مع العلم أن مادة السليكون معتمة جدا جدا. واذا ما اعدنا ترتيب أو زرع هذه الحبيبات على الرقائق فسنحدث ما يسمىSuper Chip ، ستؤدي الى تحديث وتصنيع أجهزة أصغر وأسرع وأقل استهلاكا وخسارة للطاقة، وأقل كلفة للمستهلك. كما أن هذه المادة الحبيبية الجديدة سوف تعد بالكثير في مجال الطب والصحة، اذ أن هذه الحبيبات ستكون كاشفا دقيقا جدا اذا ما ألصقت على الخلايا المصابة بالأمراض الخبيثة وغيرها، وحيث أن هذه الحبيبات غير ذكية، لذا نقوم حاليا بأبحاث لايجاد وسائل وطرق لطليها بمواد حيوية قد تعطيها نوعا من الذكاء حتى تستطيع أن تبحث بنفسها عن المكونات المريضة فتظهرها لنا، وبعد الكشف يمكن أن نتبعها بحبيبات محملة بالدواء أو المادة القاتلة، وقد نتمكن باستخدامها في الكشف والعلاج الوقائي في المراحل الأولية من المرض الخبيث، قبل أن يصبح ورما.
* يقول عالم الفيزياء البريطاني ستيفن هوكنج «الخيال العلمي اليوم، غالبا ما يصبح حقيقة علمية غدا»، من وجهة نظرك هل الخيال العلمي يلهم العلماء لتحويل أحلامهم الى حقائق؟
ـ نعم للخيال العلمي دور مهم في اثارة وتنشيط خيال العلماء وتهيئة أذهانهم للبحث العلمي والسير في اتجاه معين لتحقيق اكتشافات علمية وتكنولوجية. والخيال العلمي هو القوة المبدعة وراء كل انجاز وابتكار، وبخاصة في العلوم والتكنولوجيا، فعلى سبيل المثال تنبأ كاتب الخيال العلمي الأميركي ايزاك اسيموف Isaac asimov في روايته «الرحلة الخيالية» Fantastic Voyage عام 1966، بموضوع النانوتكنولوجي، وبخاصة طب النانوNanomedicine كما تساءل عالم الفيزياء الأميركي ريتشارد فاينمان Richard Feynman في محاضرته القيمة عام 1959، «ماذا سيحدث اذا أصبح بمقدور العلماء ترتيب الذرات واحدة واحدة بالطريقة التي يريدونها»، وبالفعل انتقل مفهومه العلمي من الخيال الى الواقع، فقد قمت مع زملائي في مختبر أوك ريدج القومي الأميركي Oak Ridge National Laboratory عام 1976، بالكشف عن الذرات المنفردة ومعالجتها في الحالة الذرية مقارنة بالسطوح، أي اننا استطعنا ترجمة الخيال العلمي الذي حلم به فاينمان الى واقع ملموس من خلال رصد ذرة منفردة من بين عشرة بلايين مليار ذرة والتعرف على هويتها، وكان ذلك يحدث لأول مرة في تاريخ العلم.

خلايا البوليمر الشمسية Polymer Solar Cells




  إذا كنت جديدا في البحث في مصادر الطاقة المتجددة انك سوف يفاجأ في مجموعة متنوعة من الخيارات المتاحة  وتجد الكثير من المعلومات والمنتجات التي تستخدم الخلايا الشمسية التقليدية ،اما  الخلايا الشمسية البوليمرية هي الاحدث في تكنولوجيا وابحاث الطاقة الشمسية.

يشار الى الخلايا الشمسية البوليمرية بخلايا البلاستيك، وهي أنواع من الخلايا العضوية. وتفيد دراسات الطاقة بان جزء من طاقة المستقبل  هو من هذه الخلايا الشمسية لأنها قليلة الكلفة ومتاحة أكثر من الخلايا الشمسية التقليدية التي يتم إنتاجها من بلورات السليكون  وتنطوي على عملية انتاج معقدة.  في هذا الوقت تحديدا لا تنتج الخلايا الشمسية البوليمرية تجاريا من قبل الشركات، وذلك لأن معدل كفاءتها قليل جدا يصل الى ستة في المئة.

مصطلح كفاءة الطاقة يشير إلى  نسبة الطاقة التي يتم تخزينها في الخلايا الشمسية والتي يمكن تحويلها إلى طاقة قابلة للاستخدام. وبخصوص معدل الكفاءة  التي يجري بحثه في هذه الخلايا،تتوقع تلك الشركات  بأنها  تصل إلى كفاءة تقدر ب 7- 10 بالمئة وهي بحاجة إلى المنافسة مع المنتجين الكبار للخلايا الشمسية في غضون السنوات الثلاث المقبلة.

الحجم والوزن والمرونة الطاغية على هذه الخلايا يجعلها مثالية  لمصادر الطاقة بالنسبة للمنتجات المحمولة مثل أجهزة شحن بطارية الكمبيوتر المحمول، وتستخدم في مواد مثل المظلات والخيام.  حيث يمكن الحصول من  المصادر تلك على الطاقة بكميات كبيرة  في  طابعات الحبر النفاث مثلا أو معدات تصنيع افلام الصور الفوتوغرافية هذا مع انخفاض تكاليفا التصنيع.

في حين أن معظم  الخطط تهدف الى استخدام الخلايا الشمسية البوليمرية  في الأسواق المتخصصة، تحسين الكفاءة وقدرتها الفريدة على الانتشار بشكل دقيق جدا سوف ينتج لها أسواق فريدة من نوعها. حاليا الابحاث تشير أيضا إلى انتاج أوراق الخلايا الشمسية البوليمرية  التي يمكن تركيبها بسهولة على زجاج النوافذ وتنتج أيضا تأثير جذاب من خلال الالوان .

عيب واحد في الخلايا الشمسية  البوليمرية هو عمر خدمتها المحدد بعدة سنوات قليلة مقارنة مع الخلايا الشمسية التقليدية التي يكون عمر الخدمة فيها الى عشر سنوات فاكثر. نسبيا كلفة تصنيعها قليلة و أقل ضررا على البيئة عندما يتعلق الأمر بالتخلص من هذه الخلايا بعد انخفاض العمر الافتراضي لها .

حاليا الدنمارك هي الدولة الرائدة في طريق تصنيع خلايا البوليمر الشمسية  فقد تم بناء الواح من خلايا البوليمرالشمسية  بأحدث التكنولوجيا .
في حين أننا  يجب أن ننتظر قليلا قبل أن نذهب لنرى حلول هذه الطاقة الشمسية في ملابسنا، في سياراتنا وفي المخازن حتى حلول التدفئة لبيوتنا، فهي شيء وارد.جدا  مجرد التفكير في الاستخدامات المحتملة لمصدر الطاقة التي تنتقل بسهولة سيعزز الباحثين ورجال الأعمال إلى العمل بذلك ..

الخميس، 9 فبراير، 2012

تعاريف اساسية في علم البوليمر


البوليمر polymer 

ويسمى في بعض الأحيان الجزيء العملاق (macromolecule) وهو جزيء لمركب كيميائي ويتمثل بوزن جزيئي عالي ( 10,000 إلى 10مليون ) .والجزيء على شكل سلسلة حلقاتها عبارة عن جزيئات لمركب بسيط  ترتبط مع بعضها البعض بروابط تساهمية. (covalent bond)     المونمر  Monomer ويقصد بالمونمر مركب كيميائي بسيط ذو وزن جزيئي صغير و يتميز جزيء هذا المركب بتركيب خاص يمكنه التفاعل مع جزيء آخر من نوعه أو مع جزيء لمركب آخر و تحت ظروف مناسبة لتكوين سلسلة البوليمر .


الوحدة التركيبية المتكررة  structural repeating unit


وهي الوحدة التركيبية التي يتكرر وجودها على طول سلسلة البوليمر 
وهي تمثل الجزء التركيبي المتبقي من جزيء المونمر أو( المونمرات) بعد تفاعلها لتكوين البلمير وتوضع صيغتها بين قوسين .

 درجة البلمرة Degree of polymerization

يشار عادة إلى عدد الوحدات المتكررة Repeating Unit أوعدد الوحدات البنائية Structural Unit والتي هي في الواقع عدد المونمرات المتحدة في سلسلة واحدة ,يشار إليها بالمصطلح درجة البلمرة Degree Of Polymerization ويرمز لها بالرمز Dp أو Xn ولما كانت جزيئات البوليمر الواحد غير متساوية جميعا في درجة البلمرة ولذلك يعبر عن درجة البلمرة بمعدل درجة البلمرة الوزن الجزيئي للبوليمر = X Dp الوزن الجزيئي للوحدة المتكررة .


ـ مصادر البوليمر Polymer Sources 
يمكن الحصول على البوليمرات من مصدرين أساسيين هما:-

1-البوليمرات الطبيعية Natural Polymers 
وهي مركبات مصدرها إما نباتي أو حيواني ،مثال ذلك الخشب والقطن والمطاط الطبيعي والأصماغ النباتية والصوف والجلود والشعر والوبر والحرير الطبيعي وجميعها مركبات بوليمرية طبيعية ضرورية لحياتنا اليومية ويمكن الحصول عليها من مصادر نباتية أو حيوانية ، ومن المواد الغذائية التي تعد بوليمرات طبيعية هي :

النشا والبروتينProtein ) ) و السلولوز ( Cellulose ) .

2- البوليمرات المحضرة Synthetic Polymer 
وهي المواد التي غزت الأسواق العالمية حديثا ومنها المواد البلاستيكية

Plastics) والمطاط Rubber) ) والجلود الصناعية (Synthetic 

Leather ) وأقمشة النايلون Nylons) ) والبولي استر (Polyesters ) 

وبعض الصباغ (dyes ) و الطلائات الواقية وغيرها . ومن هذا يتضح مدى أهمية هذا الحقل من حقول الكيمياء في خطط التنمية الصناعية وازدهار القطر صناعيا واقتصاديا وتدل الإحصائيات التي أجريت عام 1975م في الولايات المتحدة الأمريكية أن 75% من الكيميائيين يتعاملون مع البوليمرات بصورة مباشرة أو غير مباشرة فما بالنا في عصرنا الحالي .ففي الآونة الأخيرة أخذت صناعة البوليمرات تدخل حتى في عالم الإلكترونيات و بشكل كبير حتى دخلت في تصنيع مصادر الطاقة للأجهزة الإلكترونية المحمولة نظرا لخفة وزنها ولمواصفاتها الأخرى الحسنة . وتعتبر المبلمرات الاصطناعية مبلمرات بسيطة نسبيا بالمقارنة مع المبلمرات الطبيعية وأقل في التكلفة .وتنقسم المبلمرات أيضا تبعا لطريقة الاصطناع ،التركيب الكيميائي ،الخواص الطبيعية (الفيزيائية) ، أو الاستخدام التطبيقي 

عجائب دنيا البلاستك السبع !!!!!


المطاط المعدني .... صرخة العلم الحديث للمواد البوليمرية






قامت شركة نانوسونيك NanoSonic في نيسان/إبريل الماضي بالإعلان عن
اختراعها الجديد الذي دعته 
المطاط المعدني 
و هو عبارة عن مادة جرى ترتيب جزيئاتها باستخدام
تقنية تُسمى التجميع الذاتي المستقر
للوصول إلى مركب يحمل خواص الناقلية و المتانة التي تتمتع بها المعادن و خواص
لمطواعية و المرونة التي تتصف بها اللدائن.

تعتمد تقنية التجميع الذاتي المستقر و هي إحدى تقانات النانو على استخدام مادة وسيطة
كالزجاج مثلاً و تغطيسها بالتناوب ضمن حوضين يحتوي الأول على أيونات موجبة
و الثاني على أيونات سالبة، و من ثم إزالة المادة الوسيطة من بين الطبقات التي ستشكل
بهذا التنسيق مادةً مطواعة و ناقلة.

برغم أن تشكيل بضع ملمترات من هذه الطبقة يستغرق يوماً كاملاً حالياً إلا أن التطبيقات
المذهلة لهذه المادة قد تجعلها سمةً لعصرٍ جديد يدعى بعصر المطاط المعدني يلي عصرنا
الحالي المعروف بعصر البلاستيك.



ما هي تطبيقات هذه المادة العجائبية؟


تحمل هذه المادة سمات المعدن و المطاط في آن
واحد، و لك أن تتخيل 
تطبيقات استخدام المطاط المعدني
 في تصنيع تجهيزات يتم صنعها حالياً من
خليط هذه المواد.
تخيل مثلاً.. جهاز كمبيوتر خفيف الوزن و قابل للطي و لا ينكسر، أو سيارة تمتص
الصدمات و لا تتحطم عند حصول الحوادث، أو طائرات خفيفة و ذات سعات كبيرة
أو حتى أطراف صناعية و روبوتات عالية الكفاءة.

إن مادةً كهذه تفتح أبواباً واسعةً لتطبيقات مذهلة، حتى أن وكالة الفضاء الأمريكية ناسا قد
بدأت بالعمل مع نانوسونيك لاستكشاف سبل استخدام المطاط المعدني في مجال الفضاء.

إن انتقاء السمات المفضلة و وضعها في مركب واحد هو أقرب ما يكون إلى تقنية التعديل
الوراثي للكائنات الحية التي راجت حالياً برغم كل الضجيج الذي يثار حول ما قد تسببه
هذه التقنية من صفات قد تنقلب خطراً على الحياة بحد ذاتها.