مصباح نانو وهاج
فى جهد لإكتشاف العلاقة بينالديناميكا الحرارية وميكانيكا الكم. فإن نظريتين أساسيتان في الفيزياء , ومن الواضح أنهما غير متوافقتين -- قام فريق من جامعة كاليفورنيا، لوس أنجلس قسم الفيزياء وعلم الفلك بإبتكار أصغر مصباح وهاج في العالم.[1]
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
الفريق
الفريق الذي يقوده كريس ريگان ، وهو عضو في معهد كاليفورنيا أنظمة النانو, في جامعة كاليفورنيا في لوس أنجليس ، ويشمل يويي فان، سكوت سنجر , راى برگستورم , قاموا بنشر نتائج أبحاثهم , في 5 مايو الجارى في online edition فيزيكس ريفيو ليتيرز على الشبكة الدولية.
الديناميكا الحرارية
الديناميكا الحرارية ، جوهرة التاج في فيزياء القرن 19th تهتم أو تعمل بما يختص بجسيمات الأنظمة .أما ميكانيكا الكم، التى طورت في القرن العشرين , جاءت كتعميم وتصحيح لنظريات نيوتن الكلاسيكية في الميكانيكا. وخاصة على المستوى الذري ودون الذري . تسميتها بميكانيكا الكم يعود إلى أهميّة الكم في بنائها تعمل على نحو أفضل عندما يطبق فقط قليلا. أما فريق جامعة كاليفورنيا في لوس أنجليس فإنه يستخدم مصباحه الصغير لدراسة قانون إشعاع الجسم الأسود لماكس پلانك ، والتي عرفت في عام 1900 باستخدام مبادئ باتت تفهم على أنها أصلية في كل من النظريات.
فتيلة الأنبوب النانوي
المصباح الوهاج يستخدم فتيلة مصنوعة من أنبوبة نانوية واحدة من ذرة كربون, يبلغ عرضها فقط طول 100 ذرة,والفتيلة غير مرئية بالعين المجردة, عندما تكون اللمبة مطفأة , ولكنها تظهر كنقطة دقيقة من الضوء عندما تضاء اللمبة . وحتى بأفضل ميكروسكوب متاح , فإنه يمكن فقط حل nanotube's non-zero length.ولكى نرى الشكل الحقيقى والتركيب للفتيلة, إستخدم الفريق ميكروسكوبا أليكترونيا قادر على سبر أغوار الذرة (atomic resolution) .
تـُقاس بالذرات
بأقل من 20 مليون من الذرات,فإن فتيلة أنابيب النانو هي كبيرة بما يكفي لتطبيق الافتراضات الحرارية الإحصائية , وصغيرة بما يكفى لإعتبارها جزيئية — وذلك هو نظام الميكانيكا الكمية.
(إشعاع الجسم الأسود) و حجم مقياس (نانو) على الحدود الفاصلة بين نظريتين "لإنه كلا الفرعين , نحن نعتقد أن هذا نظام واعد جدالسبر غوره و إستكشافه, يقول ريگان "إن أنبوب النانو الكربونى الذى يستخدم كفتيلة مصباح,هو مثالى لهذا الغرض بسبب دقة حجمه وقدرته الفائقة على الثبات الحرارى".
التاريخ
أكتشفت أنابيب النانو الكربونية فقط عام 1991, لكن إستخدام الكربون في مصابيج الإضاءة ليس فكرة جديدة فمصابيح توماس أديسون الأولى للإضاءة , أستخدم فيها فتيلة الكربون. فإن مصباح إضاءة فريق بحث جامعة كاليفورنيا شديد الشبه بمصابيح أديسون, ماعدا أن فتيلهم النانوى قطره يقل 100.000 مرة عن قطر فتيل مصباح أديسون, و أقصر 10.000 مرة من فتيل مصباح أديسون ,وبإختصار فإنه يمثل واحداعلى مئة تريليون من الحجم الكلى لمصباح توماس ألفا أديسون. ويدعم هذا البحث من قبل المؤسسة الوطنية للعلوم الذى منح جائزة تقدير.
انظر أيضاً
Matter & Energy Physics Nanotechnology Quantum Physics
Thermodynamics Chemistry Reference Mechanics Black body Scanning tunneling microscope Electromagnetism
المصادر
- ^ "World's smallest incandescent lamp crosses theoretical fence". R&D Magazine. 2009-05-07. Retrieved 2009-05-07.
ScienceDaily (May 7, 2009) —