بسم الله الرحمن الرحيم

أحمد الرحمن هبةHebatalrahman11@Yahoo.comhebatalrahman@naseej.com

المواد لتحضير صناعية وحدةبواسطة النانومترية

المغناطيسية المجاالت والليزر

االختراع ملخص

األحجام ذات المواد لتحضير وحدة عن عبارة الوحدةوذلك أنواعها بكافة الصلبة المواد من النانومترية

حيث العالية الطاقة ذات المركزة الليزر أشعة باستخداممن المحضرة المادة تحويل علي الليزر أشعة تعمل

في التحكم يتم و مباشرة الغازية للحالة الصلبة الحالةوزمن كالطاقة الليزر شعاع علي المؤثرة العوامل

المطلوبة األحجام علي للحصول الليزر لشعاع التأثيرالشدة متغير مغناطيسي مجال تأثير تحت العملية وتتم

و المحضرة المادة بين تنافر بعمل يقوم االتجاه موحد وتحت مخروط في تجميعها علي يعمل و المحيط الوسط

, لحجمها تبعا فصلها يتم حيث الهواء خلخلة تأثيرالصناعية و الطبية لالستخدامات تصلح السابقة والوحدة

المعملية . و

السابق الفن عن يبحث الذي بالعلم الصغر في المتناهية أو النانوتكنولوجي يعرف

بين حجمها يتراوح الحجم دقيقة تراكيب ويهدف 100إلى 1تصنيع نانومتر، . بعضها الدقة في غاية وأجهزة ومواد أدوات وتصنيع تطوير إلى العلم هذا

التكنولوجية الثورة النانو علم علي يطلق المجردة، بالعين يري يكاد العام في العلماء تمكن و الجينية الثورة و النووية الثورة بعد 1959الثالثة

سميت ، األول مهدها في حديثة تقنية ظهور عن مرة ألول الحديث منالفيزيائي يد علي ذلك كان و النانوتكنولوجيا أو النانوية بالتقنية

, فايمان ريتشارد األمريكي وأعلى ا حجم[ أقل تقنيات إلى بالتوصل التكنولوجي التقدم يحسب و

نجحت ولهذا المختلفة العمليات أداء في والجودة السرعة حيث من كفاءةكفاءتها، من رفعت بل األجهزة، من العديد حجم باختزال النانو تقنية

.) عام مرة أول رصدها تم فيزيائية ظاهرة النانوتيوب وظائفها من وعددتاليابان في

حيث جد̀ا؛ مبشرة النتائج كانت للنانو الفيزيائية الخواص دراسة cتم وعندمابمقدار الحديد من أقوى النانوتيوب الوزن 100إن في منه وأخف مرة،

. 6بمقدار من أعلى أنه وجد للكهرباء توصيله درجة قياس وعند مراتمن أعلى فهو للحرارة توصيله أما الغرفة، حرارة درجة في النحاس

عام. وفي النانوتيوب، 1992الماس على الحصول تكنولوجيا تطوير تمعام األمريكية 1993وفي المتحدة الواليات في بثيون دونالد العالم تمكن

الواحد قطر يبلغ نانوتيوب رصد ذلك 12من بعد العلماء وانطلق ا متر[ نانوفي الصينيين العلماء من فريق استطاع حتى النانو، مجال رصد 2005في

إلى قطره يصل الذي العالم في نانوتيوب مع 0.5أصغر فقط، نانومترهو نظري̀ا العالم في شيء ألي قطر أقل أن . 0.4العلم ومن نانومتر

في الصناعية الثورات من سلسلة النانو تكنولوجيا تشعل أن المتوقع . فيتوقع كبير بشكل حياتنا على تؤثر سوف التي القادمين العقدين خالل

الصغر في غاية إلكترونية أجهزة صناعة في النانو استغالل العلماءعلى قادرة جراحية أدوات أو الجزيء مستوى على العمل تستطيع

. يمكن الصناعة مجال وفي اآلدمية الخلية مستوى على األمراض مكافحةتوصيل في كفاءتها من للرفع المركبة المواد تكوين في النانو يدخل أنالهيدروجيني الوقود لتخزين خاليا تصنيع في وكذلك والحرارة، الكهرباء

. الفضائية المركبات في يستخدم الذي

في القصور أو المشكلةالسابق الفن

خواصها من المزيد لمعرفة الدراسة تحت اآلن وهي األول، مهدها في زالت ما النانو تكنولوجياالتكلفة مرتفعة النانو على للحصول حاليا[ المستخدمة الطريقة ولكن المثيرة، وقدراتها الفيزيائية

يتكلف التجاري النانوتيوب رماد إن حيث من 10جد`ا؛ ا كبير[ ا دعم[ يتطلب ولهذا الذهب؛ سعر أضعاف . طرق لتحديث وذلك المجال هذا في والتطوير البحث الستمرار الكبرى؛ العلمية والهيئات الحكومات

النانوتيوب . من أكبر كميات على للحصول كفاءتها برفع التحضير أن يمكن النانوتيوب إن حيث جد`ا؛ مثيرة النتائج كانت ودراستها تحليلها فعند الكهربائية الخواص أما

موصل ) شبه يكون أن ويمكن للكهرباء، جد`ا جيد[ا موصال[ طريقة( Semi-conductorيكون باختالف وهذا ،   . السيليكون وادي في المستثمرون بدأ ولهذا الذري الهيكل داخل الذرات وترتيب عليه، الحصول

. النسبي الثبات علي تعمل لتحضيره جديدة طرق و النانوتكنولوجيا الستعمال جديدة آفاق عن يبحثون. تجاريا استخدامها يتسن حتى المحضرة المادة خواص في

, الطرق و جدا الصغيرة لألبعاد بها تصل ال المركبة المادة تحضير في المستخدمة الميكانيكية الطرق     . النانومترية المواد من صناعية كميات إنتاج معها يصعب للغاية مكلفة و معقدة طرق تعد الكيمائية

المخاطر عديدة معقدة تقنية بأنها وصفها يمكن الليزر باستخدام مترية النانو المواد تحضير تقنية والضوء موجة طول عن عرضها يقل قناة في األشعة حزمة تمرير صعوبة بها القصور أوجه أهم ومنكتل و أحجام من تحضيرها عملية يجعل مما الليزر أشعة لطاقة الالزم التركيز على الحصول لغرض

. الصعوبة غاية في في صغيرة تتسبب بالليزر النانومترية المواد تحضير في المستخدمة السوائلالكثافة الختالف نتيجة مساره عن الليزر شعاع انحراف في تتسبب حيث المشكالت من العديد

زاوية و الليزر شعاع سقوط زاوية بين اختالفا يحدث مما الجوي الهواء و السائل بين الضوئية . السوائل أن كما صعبا الليزر شعاع في التحكم يجعل و المحضرة بالمادة الليزر شعاع ارتطام

المستوي علي العملية يعقد مما منها للتخلص عديدة فيزيائية و كيماوية لعمليات تحتاج المختلفة . هذه من الكثير يجعل مما النقاوة عالية نانومترية مادة علي الحصول لصعوبة باإلضافة الصناعي

العظام و المفاصل جراحات و السرطان عالج خاصة البيولوجية للتطبيقات مناسبا غير الطرق المادة من كبيرا عددا لتعلق لذلك و نسبيا كبيرا يعد بالليزر المحضرة النانومترية المادة في الفاقد

تنقيتها عند المحضرة المادة من كبيرة كمية تطاير و بالسائل .النانومترية

المواد * 1 تذرية في المستخدم الليزرأو المعدن سطح من النانومترية

عضوي مركب أو السبيكة أو البالستيك . األشعة مدي في ويكون عضوي غير أو

منها أقل أو األقل علي البنفسجية فوقالموجي الطول في

بموتور* 2 المتصل السرعة حساسشعاع أمام المادة حركة سرعة لقياس

التذرية معدل في والتحكم الليزرعلي* 3 موزع المغناطيسي المجال

شكل تفصيال والموضح المخروط قاعدة2المحضرة* 4 المادة تجميع وحدةالمتصل* 5 الفصل و السحب مخروط

و المحضرة المادة لتجميع هواء بمخلخلالمطلوبة لألبعاد فصلها

الجدار* 6 يشكل الذي السيراميك الغالففي المستعملة للوحدة الخارجي

موصلة غبر مادة من التجميعالمضادة* 7 البالستيك طبقة

الحبيبات التصاق لمنع للكهروستاتيكيةاتجاه في ودفعها الوحدة بجدران

. السحب مخروطغرفة* 8 إلي الليزر شعاع خروج موضع

لمقابلة تركيزه و شدته في التحكمالمحضرة العينة

الليزر* 9 شعاع تركيز في التحكم غرفةاألجزاء )) االتجاه و الشدة حيث من

)) والمرشحات الضوئيةالعينة* 10 التقاء يتم حيث التذرية غرفة

الليزر بشعاعبأجزاء* 11 المزودة العينة حركة غرفة

والرأسية األفقية العينة لحركة ميكانيكيةالتحكم بغرض العينة لتثبيت وتجاويفنحو الموجه الشعاع سقوط زاوية فيعلي للمحافظة تذريتها المراد المادة

وضمان العينة علي مسلطة دائما البؤرة. المعدل بنفس التذرية عملية استمرار

بمجاالت* 12 المزودة التجميع غرفةبعد المواد فيها تتجمع والتي مغناطيسية

المغناطيسي المجال بتأثير تذريتهااألبعاد* 13 ذات بالليزر المثقبة المناخل

ألبعادها طبقا المواد لتصنيف المتناهيةشعاع * 14 مواجهة في العينة وضع أماكن

مختلفة وأوضاع زوايا علي الليزر

المجاالت توزيععلي المغناطيسية

السحب مخروط قاعدة

توزيع طريقةفي المغنطيسات

و األبعاد ثالثي الفراغتشمل ° 360بزوايا

المغناطيسات وجميعمتباينة بزوايا موزعة

اتجاه يكون بحيثالمغناطيسي المجال

مغناطيسات لجميعواحدة لنقطة يتجهمخروط رأس هي

توزيع يكون و السحبمراعيا المغنطيسات

مغناطيس لوجودمجاله اتجاه علويانعدام منطقة في

المغناطيسي الفيضعن الناتجة

األخرى .المغنطيسات

حجرة في المغناطيسي المجال توزيع التذرية

عام ) منظر السحب داخل ومخروط الموجود الجزءالتذرية خارجها Nحجرة الموجود ( Mوالجزء

المخروط قاعدة تتجه حيث الهندسي الشكل ويتغيرالمخروط رأس يتجه بينما كروية شبه وتكون ألعلي

ألسفل تدريجياالرسم علي االتجاهات

االتجاه Xواالتجاه و الليزر شعاع اتجاه هو Yهو ) و ) الجزيئات تجمع اتجاه السحب مخروط اتجاه

العينة حركة اتجاهاتهو) تذريتها المراد االتجاه "Yو "Xالمادة (Yو

االستغالل طريقة *الكومبيوتر أجهزة حجم خفض مجال في التصور يفوق تطور إحداث

. طاقتها ورفع اإللكترونية األجهزة و( *المركبة المواد تكوين في النانو من( composite materialيدخل للرفع

البالستيك الجسيمات وإكساب والحرارة الكهرباء توصيل في كفاءتهافضال والبرودة، واللهب الحرارة مقاومة على كالقدرة فريدة خواص

. صالبته زيادة عن *للحرارة مقاومة لتصبح واألنسجة والزيوت البالستيك خواص تغيير

. ومرونتها قوتها وزيادة *إلى المستدير من شكلها تغيير ويمكنها الكهرباء توصل ألياف صناعة

والمربع المثلث *في يستخدم الذي الهيدروجيني الوقود لتخزين خاليا تصنيع

. الفضائية المركبات *التغليف من المنتجات شتى لصانعي النانوية التقنية استخدام

في المستخدمة المساحيق و التجميل مستحضرات إلى الصناعي-: التالي النحو علي وذلك الخاليا حقن

مستوى على األمراض مكافحة على قادرة جراحية أدوات تطويراآلدمية الخلية

المفاصل و للعظام البديلة األعضاء صناعة للتعامل تحتاج التي األمراض من غيره و السرطان لمرض عالج إيجاد

. الضارة للعقاقير السليمة الخاليا تعريض دون مفردة خلية مع بدخول تسمح كالمرشح، تعمل بحيث معدلة، دقيقة ألياف استخدام

األسلحة عن الناتجة والجراثيم السامة الغازات دخول وتمنع الهواءمجال دخوله يتوقع الذي الواقي الزي هذا ويعتبر والحيوية، الكيماوية

في النانوية التكنولوجيا استخدامات أول من سنتين خالل الخدمة. المالبس وتصنيع األزياء مجال

و المميزة الخواص ذو المغناطيس و المغناطيسية المواد صناعة. الدقيقة األحجام

. الالخطيه البصريات في المستخدمة الضوئية األجزاء صناعة و العيوب إصالح و ترميم في المستخدمة المواد و الطالء مواد صناعة

. الدقيقة الشروخ تطبيقاته و الوراثية الهندسة و الجزيئية البيولوجيا مجاالت

موضوع في الجديد االختراع

المادة تجميع و التنافر عملية ألحداث المغناطيسية المجاالت استخدامالمحضرة.

المادة تجميع نظام يجعل مما مفرغ وسط في الليزر أشعة استخدام. ذاتيا المحضرة

. العضوية والمذيبات الكيماويات استخدام عن االستغناء و الكهربية بالمجاالت الليزر أشعة تأثر عدم خاصية علي االعتماد

الحبيبات علي تؤثر المجاالت هذه عن الناتجة القوة أن مع المغناطيسية. اتجاها و مقدارا المغناطيسي المجال شدة في التحكم مع المحضرة

( البالستيك المعادن المواد أنواع لكافة تصلح السابقة الطريقةشعاع( علي المؤثرة العوامل في التحكم طريق عن ذلك و السيراميك

) - - - التحكم) – كذلك و الزمن القدرة الطاقة الشدة الموجي الطول الليزر.) - التنافر ) – – قوة االتجاه الشدة التيار المغناطيسي المجال في

الهواء خلخلة و الهزازة المناضد طريق عن ميكانيكي نظام استخدامبدقة الحجم بحسب فصلها و تجميعها و النانومترية المادة سحب في

.) مناسبة نسبية الخطوات تختصر اقتصادية بطريقة النانومترية المواد تحضير إمكانية

لتحضير تصلح نوعا بسيطة لطريقة التكلفة الباهظة المواد و المتعددة. األخرى بالطرق مقارنة عالية جودة و مناسبة بتكلفة صناعية كميات

لمنع الوحدة لجدار المبطن و االستاتيكية للكهربية المضاد الطالءبالجدار التذرية عن الناتجة النانومترية الحبيبات وتسهيل التصاق

. تجميعها النانو تحضير في المستخدمة الصلبة للمادة اللولبية و الخطية الحركة

المادة تجانس ثما ومن سقوطه وزاوية الليزر شعاع في للتحكم. المحضرة النانومترية

ةحمايالعناصر األول العنصر

الكبيرة الكتل ذات المواد بتذرية النانومترية المواد تحضير وحدةحجم في التحكم يتم و المغناطيسية المجاالت استخدام مع بالليزر

و الليزر شعاع في التحكم طريق عن التذرية ومعدل الحبيبات-: يشمل الذي الوحدة تصميم خالل من ذلك و المغناطيسي المجال

تجميع و التنافر عملية ألحداث المغناطيسية المجاالت. المحضرة المادة

تجميع نظام يجعل مما مفرغ وسط في الليزر أشعة. ذاتيا المحضرة المادة

النانومترية المادة سحب و لتجميع الهواء خلخلة نظامالمحضرة.

خلخلة و الهزازة المناضد طريق عن ميكانيكي نظامفصلها و تجميعها و النانومترية المادة سحب في الهواء

.) مناسبة نسبية بدقة الحجم بحسب المناضد في الموجودة المناخل تجهيز في بالليزر التثقيب

. للحجم تبعا النانومترية المادة لفرز الهزازة للكهرباء مقاوما وجعله للوحدة الداخلي السطح تنعيم

. المحضرة النانومترية المادة التصاق لمنع االستاتيكية في المستخدمة الصلبة للمادة الدورانيه و الخطية الحركة

سقوطه وزاوية الليزر شعاع في للتحكم النانو تحضيرالتذرية .ومعدل

األول العنصر في ورد لما طبقا الثاني العنصر يتم كهربي سلك عن عبارة كهربية بمجاالت الوحدة تزويد يتم

الفيض خطوط وعدد االتجاه و الشدة حيث من فيه التيار توجيهالحبيبات تنافر اتجاه يكون بحيث المقطوع المغناطيسي

يدفع مما ألسفل راسيا المغناطيسي المجال مع المحضرة . ذلك ويتحقق التطاير من يمنعها و التجمع و للسقوط الحبيبات

طريق عن المغناطيسي المجال اتجاه في التحكم طريق عن . علي المجال اتجاه يكون بحيث الكهربي التيار اتجاه في التحكم

مركز ) اتجاه أسفل من االستدارة كاملة فير حلقة شكلبزوايا( الحلقة غبر موزعة التنافر اتجاهات تكون و المخروط

مخروط قاعدة منتصف عند واحدة لنقطة جميعها تتجه مختلفةالسحب.

األول العنصر في ورد لما طبقا الثالث العنصر ( من المادة تحويل التذرية عملية في الليزر أشعة استخدام يتم

) تركيز طريق عن وذلك مباشرة الغازية الحالة إلي الصلبة الحالةمن أكثر الليزر لشعاع عالية مساحة 100طاقة في ميجاوات

يتم و لحظي زمن في العملية تتم أن علي الصغر في متناهيةزاوية وجعل الضوئية األجزاء بواسطة الليزر شعاع بتركيز ذلك

زمن في الطاقة من األكبر القدر المتصاص مناسبة سقوطهقليل.

األول العنصر في ورد لما طبقا الرابع العنصر خلخلته طريق عن الغرفة في الموجود الهواء في التحكم يتم

النانومترية المادة لحركة الهواء جزيئات مقاومة لمنع تمام , قد و الهواء بذرات تعلقها عن الناتج الفاقد لمنع و المحضرةالعملية أثناء تدريجيا سحبه يتم خامل بغاز الغرفة هواء يملئ

لمساعدة التذرية معدل من أكبر الغاز سحب معدل يكون أن عليالمغناطيسي المجال تأثير تحت التجمع علي النانومترية المادة

. مهمال يعتبر وزنها أن حيث مقاومة تالقي ال أنها و خاصة

األول العنصر في ورد لما طبقا الخامس العنصر الهزازة المناضد من بمجموعة الوحدة تجهيز يتم

حركة تتحرك و مخروط شكل علي مثبتةالمجال و السحب قوة تأثير مع اهتزازية

المادة فصل علي يعمل مما المغناطيسيخالل من الحبيبات لحجم طبقا النانومترية

قطر حيث من المتدرجة المخروط مستوياتالثقوب.

األول العنصر في ورد لما طبقا السادس العنصر المناخل في الثقوب علي الحصول يمكن

لمخروط المتدرجة المستويات في المستخدمةمن أقطارها يتراوح التي و ميكرون 100السحب

إلي الشريحة 0.5و ثقب بواسطة ميكرونأشعة بواسطة الفيبر من المصنوعة الرقيقة

صغيرة لألقطار الوصول يمكن حتى الليزر. بدقة الحجم

األول العنصر في ورد لما طبقا السابع العنصر يكون أن يجب المعالجة لوحدة الداخلي السطح

من ألقل نعومته درجة تصل بحيث النعومة شديدالتصاق لمنع المحضرة النانومترية الحبيبات حجم

سقوطها يمنع قد مما الوحدة بجدار الحبيبات . المغناطيسي المجال تأثير تحت

األول العنصر في ورد لما طبقا الثامن العنصر مضادا يكون أن يجب للوحدة الداخلي الجدار

من بحبيبات مزودا و االستاتيكية للكهرباءلتسريب ارضي بمصدر موصلة الجرافيت

-: أسباب لعدة المتكونة الشحنات * المغناطيسي للمجال مضادة قوة وجود منع *أو الحبيبات اللتصاق مضاد الجدار جعل

. المجال في حركتها من التقليل األول العنصر في ورد لما طبقا التاسع العنصر تثبيتها يتم تذريتها يتم التي الصلبة المادة

بالحركة لها يسمح بحيث الوحدة جسم داخلمن بعد عن فيها التحكم يتم التي الخطية

خاصة حساسات بواسطة الوحدة جسم خارجداخل خاصة تجاويف في تثبيتها يمكن كما

عليها الليزر شعاع سقوط زوايا لتغيير الوحدة. فيه التحكم و

رب لله الحمدالعالمين