الاكتئاب النفسي

الاكتئاب النفسي

الإكتئاب النفسي

DEPRESSION

الاكتئاب النفسي هو أحد أكثر الأمراض النفسية انتشاراًًًً في الوقت الحالي و تؤكد الدراسات العلمية ارتفاع نسبة حدوثه في المستقبل.

ـ والاكتئاب النفسي هو المرض الذي يؤثر بطريقة سلبية على طريقة التفكير والتصرف، ويصاب بالاكتئاب الذكور والإناث على حد السواء، الصغار والكبار والمسنين، لا يفرق بين مستوى التعليم والثقافة ولا المستوى المادي. الجميع عرضة للإصابة به.

ـ لحسن الحظ أن الاكتئاب النفسي من الأمراض التي يمكن علاجها، أغلبية المرضى (80-90%) من الذين يواظبون على العلاج الموصوف لهم يتم شفائهم بنسب عالية.

ـ ولكن من مشاكل الاكتئاب: التعرف عليه وعندئذ يجب التوجه إلى الطبيب لتلقي العلاج في الوقت المناسب. حيث أن التأخر في استشارة الطبيب يكون له توابع سلبية على سير الخطة العلاجية. فقد تحتاج الحالة إلى فترة أطول من العلاج أو كمية أكثر من الأدوية مع التعرض لنكسات في حالة عدم المواظبة علي العلاج.

ـ من أخطر أنواع الاكتئاب النفسي عندما لا يشعر الإنسان أنه مريض ويحتاج إلى استشارة الطبيب. فغالباً ما يعاني الإنسان من الاكتئاب ولكنه يستمر في حياته يتصرف بطريقة سلبية، يفكر في أفكار سوداوية، ينعزل عن الناس أو حتى يفكر في إيذاء نفسه أو المحيطين به.

ما هو الاكتئاب النفسي؟
الاكتئاب النفسي مرض يصاب به الإنسان فيجعله يعاني من الأعراض التالية: ـ شعور بالإحباط والزهق والملل. ـ عدم الاستمتاع بمباهج الحياة. ـ اضطرابات بالنوم وقد تكون في صورة صعوبة في النوم أو كثرته. ـ فقدان الشهية للأكل أو الفرط في الأكل بشراهة. ـ سرعة التعب من أي مجهود. ـ صعوبة في التركيز والتذكر واتخاذ القرارات. ـ نظرة تشاؤمية للماضي والحاضر والمستقبل. ـ التفكير في إيذاء النفس أو المحيطين كالانتحار أو القتل. ـ الشعور بالذنب الدائم أو العصبية الدائمة.

من الممكن أن يصاب الشخص ببعض هذه الأمراض في أي مرحلة سنية وإن كانت أكثر ما تكون في السن من 24 – 44 سنة. النساء أكثر عرضة للإصابة من الرجال وقد فسر ذلك بأن النساء تتعرض لضغوط اجتماعية وبيولوجية بصورة دائمة.

ما هي أسباب الاكتئاب؟
هناك عدة أسباب تتداخل معاً لظهور أعراض الاكتئاب: ـ أسباب عضوية: أهمها تغيرات في بعض كيميائيات المخ ومن أهمها مادة السيروتونين ومادة النورادرينالين ومن المعتقد أن لهما دوراً هاماً في حدوث الاكتئاب النفسي عند نقصهما.

ـ الجينات : 
وجد أنه هناك عوامل وراثية لظهور الاكتئاب في بعض العائلات حيث أن الدراسات التي أجريت على التوأم أحادي البويضة وجدت أن إصابة أحد التوائم بالاكتئاب يرفع نسبه حدوث الاكتئاب في التوأم الآخر إلى 70% ويكون عرضة للإصابة بالاكتئاب في مرحلة ما من حياته الشخصية. هناك بعض الأشخاص ممن لهم سمات تؤهلهم عن غيرهم للإصابة بالاكتئاب ومنها: الروح الانهزامية، الاعتمادية على الغير، المتأثرون بالمتغيرات الخارجية والشخصيات التي لها دائماً نظرة تشاؤمية للأمور.

ـ عوامل بيئية: 
مثل كثرة التعرض للعنف والاعتداء النفسي أو الجسدي، كذلك كثرة الضغوط الخارجية على الإنسان دون وجود متنفس لها تدعو إلى الشعور بعدم جدوى الحياة وهي أهم المؤديات للاكتئاب. ولكن يجب مراعاة أن الاكتئاب النفسي (رغم كل المسببات السابق ذكرها من الممكن حدوثه لإنسان يعيش حياة عادية قد نعتبرها نحن مثالية وخالية من المشاكل ومن الضغوط). ولكن الأمور دائماً نسبية كما يجب ألا نغفل العامل العضوي الذي لا علاقة له بالمتأثرات الخارجية.

كيف يتم علاج الاكتئاب النفسي: 
من المهم أن نلاحظ هنا أن الاكتئاب مرض نفسي، ويحتاج إلى علاج دوائي لتعويض الخلل الكيميائي الذي حدث بالمخ. وإن ممارسة الرياضة وتغيير العادات اليومية والذهاب إلى إجازة لن يعالج الحالة وإن كان له تأثير في سرعة الشفاء، (80 – 90 %) من مرض الاكتئاب النفسي يظهرون تحسن واضح وملموس باستخدام العلاج.

أساليب العلاج: 
أ- علاج دوائي، أكثر الأدوية استخداماً هي: 
ـ مضادات الاكتئاب، ومن أنواعها: أ- مضادات الاكتئاب ثلاثية الحلقة.

ب- مضادات الاكتئاب المؤثرة على مادة السيروتوينن. ج- مضادات الاكتئاب المضادة لإنزيم المونوامين. ولكن تجدر الإشارة هنا إلى أنه لا يجوز تناول العقار دون استشارة الطبيب. لما قد يؤديه ذلك من أعراض جانبية وتعارض مع احتياج المريض. ولذا يجب استشارة طبيب نفسي في الحالة حتى يتسنى له الوقوف على الأعراض ومدى تأثيرها على حياة المريض. مع وصف العقار المناسب للفترة المناسبة بالجرعة المطلوبة.

ب- علاج نفسي: 
إن جلسات العلاج النفسي تتيح فرصة للتعرف على كيفية التعامل مع الضغوط الخارجية والتحدث عنها. كذلك التعرف على أفضل السبل للتعامل مع الأعراض التي يعاني منها المريض أثناء المرض، وهذه الجلسات فيها أساليب مختلفة للعلاج : علاج سلوكي – علاج معرفي – علاج نفسي تحليلي – علاج أسري – علاج جماعي . يتم تحديد النوعية الأنسب للمريض بعد أخذ القصة المرضية.

*الاكتئاب النفسي هو مرض العصر الحديث، ومن حسن الحظ أنه يمكن علاجه ولكن من سوء الحظ أن المريض لا يشعر به في بداياته وإنما يلجأ للطبيب بعد أن تكون الحالة قد استعصت وزادت شدتها. لذا ينصح دائماًً بعدم أخذ الأمور على أنها ضعف بالإرادة أو خذلان في النفس أو حتى قلة إيمان. وإنما يجب أن تشاور الطبيب عندما يشعر الإنسان بهذه الأعراض حتى تكون نسبته في الشفاء أعلى وأسرع.

المصدر

http://yasermetwaly.wordpress.com/%D8%A7%D9%84%D8%A7%D9%83%D8%AA%D8%A6%D8%A7%D8%A8-%D8%A7%D9%84%D9%86%D9%81%D8%B3%D9%8A/ 

[ ... ]

جازة نوبل للكيمياء2011

جازة نوبل للكيمياء2011

منحت جائزة نوبل للكيمياء لعام 2011 للعالم الإسرائيلي دانيال شيختمان لاكتشافه أسرار أشباه البلورات (Quasicrystals ) التي أحدثت ثورة في مفهوم المادة الصلبة

واعتبرت لجنة نوبل التي تمنح الجائزة ان "ابحاثه غيرت بشكل جوهري رؤية علماء الكيمياء للمادة الصلبة".

واضافت اللجنة "في اشباه البلورات نجد الفسيفساء العربية الرائعة لكن على مستوى الذرات: فثمة انماط منتظمة لكنها لا تتكرر ابدا".

واوضحت ان "الزخارف كتلك المكتشفة في قصر الحمراء في اسبانيا وفي ضريج الامام دارب في ايران ساعدت العلماء على فهم شكل اشباه البلورات على المستوى الذري".

ويمكن الوصول الى اشباه البلورات في المختبرات ويمكن ان تتوافر بشكل طبيعي في المعادن.

وتساعد بنيتها المتراصة على تقوية المواد مع تطبيقات محتملة على صعيد السلع الاستهلاكية مثل المقالي والالات كمحركات الديزل التي تتعرض لدرجات حرارة مرتفعة وضغط ميكانيكي كبير.

وقالت لجنة نوبل ان اكتشافه "كان مثيرا للجدل للغاية" مشيرة الى ان الذرات "كانت مصطفة بطريقة تخالف قوانين الطبيعة".

واعتبر هذا النمط "مستحيلا كمثل صناعة كرة لرياضة كرة القدم مع استخدام مضلعات سداسية بينما الشكل الكروي يحتاج الى مضلعات خماسية وسداسية".

وواجه العالم الاسرائيلي معارضة تامة وراح زملاؤه يسخرون منه حتى.

وطلب منه مغادرة مجموعة الابحاث في المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا.

واضافت اللجنة "الا ان نضاله حمل في نهاية المطاف العلماء الى مراجعة نظرتهم لطبيعة المادة بحد ذاتها"

وقام العالم شختمان  بتكوين "اشباه البلورات" للمرة الاولى عن طريق تبريد المعادن الذائبة كالالمنيوم والمنغنيز تبريدا سريعا بضخها على سطح مبرد.

واكتشف بعد فحص عينات من هذه المعادن بالمجهر ان البلورات الجديدة تتكون من وحدات مرنبة ترتيبا متناسقا ولكنه لا يتكرر ابدا، اي عكس ما هو معروف عن البلورات الاخرى.

وقد قام شيختمان باكتشافه هذا في الثامن من نيسان/ابريل 1982

ويعمل شيختمان المولود في اسرائيل العام 1941، استاذا في معهد التكنولوجيا الاسرائيلي في حيفا.

وسيحصل على جائزة مالية قدرها عشرة ملايين كورونة سويدية (1,48 مليون دولار) خلال مراسم تقام في ستوكهولم في العاشر من كانون الاول/ديسمبر في ذكرى وفاة مؤسس هذه الجوائز العالم الفرد نوبل

اترككم مع هذا الفيديو هو شرح لأشباه البلورات التي اكتشفها العالم دانييل شيختمان و فاز عنها بجائزة نوبل في الكيمياء.

[ ... ]

مادة الجرافين (Graphene)

مادة الجرافين (Graphene)

  

اندري جيم

كونستاتين نوفيلسوف

خطف أندريه جيم و قسطنطين نوفوسيلوف من جامعة مانشستر في المملكة المتحدة .. جائزة نوبل في الفيزياء في شهر أكتوبر 2010. لقد منحتهما الأكاديمية السويدية للعلوم تلك الجائزة تقديراً لجهودهما في تجارب علمية كانت رائدة على مادة جديدة ثنائية الأبعاد تدعى الجرافين. في هذه المقالة، نريد أن نتعرف على حكاية الجرافين، ما هي هذه المادة، و ما هي أهميتها، لم خطفت نوبل الفيزياء. نريد أن نتعرف إلى العالمين الذي كافحا وتعبا في تجاربهما، ونعرف طبيعة العمل العلمي وأهمية انجازهما في تصورنا لما سيكون عليه شكل المستقبل مكسوّا بالجرافين.

حكاية مادة الجرافين
اقتراباً من الجرافين، لنلقي نظرة على الجرافايت أولاً. الجرافايت مادة ليست بغريبة علينا. إنها معدن يوجد في الطبيعة كبلورات من عنصر الكربون وهي ما نطلق عليها في لغتنا اليومية اسم الرصاص في أقلام الرصاص مثلاً – يجب أن ننتبه أن كلمة رصاص هنا ليست الكلمة العلمية التي نطلقها على عنصر الرصاص. مادة الجرافايت مادة ثلاثية الأبعاد هي والمواد التي تتبلور من عناصر وجزيئات الكربون كالألماس – في الواقع، كل ما حولنا من مواد هي مواد ذات ثلاثة أبعاد. تتعدد أشكال هذه المواد الكربونية من شبكات الكربون ولكنه لا يوجد في الطبيعة مادة كربونية مسطحة – ثنائية الأبعاد مثل الورقة التي نكتب عليها مثلا.

لقد كان من الصعب تحضير مادة كرستالية ثنائية الأبعاد – شريحة من الكربون بطول وعرض ولا ارتفاع – والعمل على انتاج ذلك. لقد صرح بذلك عالمان هما لاندو وبييرلز قبل سبعين عاماً وقالا أن ذلك مستحيل بسبب عدم استقرار المادة حرارياً ولأنها غير موجودة في الطبيعة.
ولقد كتبت مجلة “الفيزياء اليوم Physics Today”، ذات مرة، أنه من الصعب انتاج شريحة كرستالية ثنائية الأبعاد وذلك لعدم استقرارها ومحاولتها العودة لشكل من الأشكال ثلاثية الأبعاد أكثر استقراراً في الطبيعة كما هو الحال في مادة الجرافايت. لكن العلماء يستطيعون تطويع الطبيعة بجعل هذه الشريحة الثنائية الأبعاد الغير مستقرة، محاطة بما يمنع اعادة تشكلها بوضعها في ما يشبه “الشطيرة” أو جعلها ملتصقة كمادة تغطي مادة أخرى تلتصق بها أو بتوفير حرارة مناسبة لها، مما يبعدها عن البحث عن حالة استقرار تغير حالتها من ثنائية أبعاد إلى ثلاثية.
هكذا كان الحال، حتى تمكن جيم و نوفوسيلوف تحضير مادة ليست موجودة في الطبيعة هي الجرافين. كم هو مدهش أن يقدم هذان الباحثان على استخدام شريط لاصق، متوفر في كل مكان، وينتزعان من قطعة جرافايت، طبقة ثنائية الأبعاد تبقى مستقرة على هذه الهيئة. إن هذا الشريط اللاصق – شريط سكوتش اللاصق – هو عبارة عن مادة عازلة – ثاني اكسيد السليكون – ضعيفة التأثير على الجرافين المنتزع وتجعله مستقراً ذي خصائص كهربائية عجيبة ومفيدة.

وهنا نرى صورة تخيلية لمادة الجرافين

ويظهر كأنها خلايا نحل متراصة تربط بين جزئياته ذرات الكربون

صورة للجرافين مأخوذه من المجهر الإلكتروني

على رقاقة من السيلكون

لقد تمكن الباحثان إذن من تشكيل مادة ثنائية الأبعاد من بلورات الكربون على شكل شبكة من الذرات الكربونية المترابطة ذات ارتفاع مكون من ذرة واحدة – ولهذا نطلق عليها معنى ثنائية الأبعاد. ويعرف الجرافين على أنه طبقة واحدة مسطحة من ذرات الكربون مشكلة في شبكة مماثلة لسداسيات خلية النحل وهي اللبنة الأساسية التي تبنى منها المواد الكربونية من مختلف الأبعاد. ولكي نتخيل سمك شريحة الجرافين الواحدة، فإن ثلاثة ملايين شريحة من الجرافين فوق بعضها البعض سيكون سمكها حوالي الميليمتر الواحد. إن سمكها يقارب 1 من 3000000 جزء من الميليمتر. ألا يبدو أننا في مجال النانوتكنولوجيا؟

أهمية المادة مادة الجرافين

ما الذي يجعل هذا الحدث العلمي مدعاة للإهتمام؟ إن فكرة ذكية جعلتنا نستخلص شريحة جرافين مستقرة وهي مادة ليست موجودة في الطبيعة، ثم ماذا؟

من حق القارئ أن يسأل مثل هذا السؤال الهام، وخصوصاً أن جديد العلم قد يتغلل في جنبات نظرية بعيدة كل البعد عن الواقع الملموس لدرجة أن النظر إلى الواقع قد يعطل مسيرة التقدم النظري واستكشاف مناطق جديدة وأفكاراً وإمكانيات واحتمالات. لكن، لن يبعد حتما ولوً بعد قطع الأشواط البعيدة على الصعيد النظري، أن نسأل عن التطبيقات العلمية وعن الأساسيات والمسلمات التي نأخذ بها نظرياً، إن كان لهذا الجديد أي أثر عليها.

يتحدث جيم في حوار مع ساينتفيك أمريكان Scientific American، فيقول أن هذا الكشف يهدينا إلى عالم جديد من المواد لم نكن نتصور وجوده. كل تصوراتنا عن المادة كانت تفترض كونها ثلاثية أبعاد. أما الآن، فنحن ندرك تماماً إمكانية وجود مواد ثنائية الأبعاد وذلك حينما تمكنا من صناعة مادة ذات طول وعرض وارتفاع بمقدار ذرة واحدة من الكربون وحسب. إن الجرافين مادة أكثر صلابة من الألماس وأكثر قسوة منه، وفي ذات الوقت، يمكن مطّها مثل مادة المطاط. إن لها من الخصائص ما يجعلها متفوقة على أكثر المواد التي نعرف؛ وأكثر فائدة. مثلا، نجدها أفضل توصيلا للكهرباء والحرارة من النحاس، و يمكن أن نصنع منها أشباه الموصلات التي نصنعها من السليكون، هي أسرع منها بكثير. إن هذه المادة – الجرافين – أشبه في كثافتها كمادة صلبة، بالغازات! ونحن نعرف أن ذرات الغازات أكثر بعداً عن ذرات السوائل والجوامد. إن ذلك يجعل من الجرافين مادة شفافة بنسبة سبعة وتسعين بالمائة.

إنها فتحت أمامنا مجالاً واسعاً من الاستخدامات والإمكانيات ما جعل البعض يتنبأ بعصر ربما يطلق عليه اسم “عصر الكربون”.

لنتعرف الآن على ما يميز مادة الجرافين عن غيرها و ما هي مواصفاتها. أول ما يميز مادة الجرافين هي الشكل الذي هي عليه. تتألف مادة الجرافين من ذرات الكربون التي تربطها روابط لتشكل شبكة من سداسيات كربونية أشبه بسداسيات خلية النحل. مادة أكثر صلابة من الألماس وأكثر مرونة من المطاط. زيادة على ذلك، فهي اللبنة الأساسية التي من خلالها نبني الشكل الذي نريد تطويعاً لحاجتنا من هيئات متعددة من مادة الجرافين؛ مادة صلبة تشبه في كثافتها كثافة المواد الغازية التي تتباعد فيها الذرات أكثر بكثير من المادة السائلة والصلبة كما نعرف. ومادة الجرافين، مادة توصل الكهرباء والحرارة أفضل من النحاس وتحمل طبيعة أشباه الموصلات التي جاءت بها ثورة إلكترونيات السليكون ولكنها تفوقها في الأداء والسرعة. هكذا، فإن الجرافين تجعلنا قادرين على صناعة إلكترونيات شفافة فائقة الأداء نطوعها كما نشاء.

ما الذي جعلها تستحق جائزة نوبل؟

أحد أهم الأسباب التي منحت هذه المادة جائزة نوبل للعالِمَين جيم و قسطنطين، هي إيجاد مادة ثنائية الأبعاد في الطبيعة مستقرة، إضافة إلى هذا الكم الهائل من المواصفات التي تفتح عالما من التطبيقات و تمهد لمجال من الفيزياء جديد يستحق كثيراً من الاهتمام والجهد والعمل ويعد بالكثير. ويقول قسطنطين نوفوسيلوف إن الجرافين هي بمثابة منجم ذهب للفيزيائيين، و يمكن لهم أن يدرسوها ويستكشفونها ويستخرجون منها التطبيقات المفيدة لأجيال قادمة.

قسطنطين نوفوسيلوف، هو بريطاني من أصل روسي عرف بسبب عمله مع أندريه جيم على الجرافين وهو عضو في فريق ميسوسكوب في جامعة مانشستر في بريطانيا. تحصل قسطنطين على دبلوم في الفيزياء من موسكو ثم التحق بجامعة نجمغن في هولندا وتحصل على الدكتوراة. التحق بالعمل بعدها مع مرشده في الدكتوراة اندريه جيم وعمل معه في جامعة مانشستر منذ 2001م. قدم عدداً كثيرا من الأوراق العلمية وكانت تتعلق بالتوصيل الفائق وكان ساهم في اختراع شريط لاصق اطلق عليه اسم شريط غيكو اللاصق يعتمد على تقنية شعيرات نانوية تمكن من تعليق الأشياء على الجدران والأسقف مثل رجل العنكبوت. ويعتبر هذا اللاصق العجيب في طور مبكر من الأبحاث ويعد بكثير من التطبيقات. و لكن لنتذكر، أن أهم انجازاته كان عمله مع استاذة على مادة الجرافين وكشف مميزاتها وتطبيقاتها.

أما استاذه اندريه جين، فأصله روسي أيضاً. تحصل على الدكتوراة في فيزياء المعادن من الأكاديمية الروسية للعلوم. وكان قد لقي صعوبات قبلها إذ فشل مرتين في امتحان دخول معهم تقني مما أدى إلى ان يقدم اوراقه للمعهد ذاته الذي درس فيه فيما بعد تلميذه قسطنطين. حتى بعد أن أنها الدكتوراة، لم يكن سعيداً وقتها بدراسة فيزياء الجوامد، لكنه بعد ما أحرز من تقدم علمي وكشف أوصله لجائزة نوبل وجوائز أخرى كثيرة، تغير انطباعه تماماً. اشتغل بعد تخرجه في كوبنهاجن كباحث ثم عين بعدها في جامعة نجمغن واشتغل على التوصيل الفائق في علم الجوامد المسمى ميسوساينس. وهناك التقى بطالب كان له رفقة علمية وكشفا معاً طريق الجرافين. انتقل بعدها الى جامعة مانشستر عام 2001م مع زميله قسطنطين وعين اندريه حينها مديرا في الجامعة لمركز ميسوساينس و النانوتكنولوجي.

اشتغل اندريه مع قسطنطين في تطوير شريط غيكو اللاصق – المذكور أعلاه – الذي يظن أنه في المستقبل سيمكن الانسان من المشي على الجدران والاسقف مثل الزواحف. وكان اندريه قد شارك أيضاً في البحث الذي استطاع أن يطيّر ضفدعاً بالمجال المغناطيسي.

كانا اكتشفا بعدها الجرافين، يحضرانه ويكشفان كل حين ميزات جديدة له. ولم يكن لدى اندريه وقسطنطين الوقت الكافي والرغبة في تقديم الجرافين لبراءة اختراع حيث لم يتح لهما من يهتم بتصنيعه.

لم تكن جائزة نوبل هي أولى الجوائز التي تحصل عليها أندريه فقد حصل قبلها على جائزة نوبل اخرى مشاركة مع مايكل بيري مكافأة لتجربة تطيير الضفدع مغناطيسياً. وتحصل هو وقسطنطين على عدة جوائز على جهودهما التي بذلاها في تجاربهما على الجرافين وحصلا معا على جائزة نوبل في هذا العام 2010م لجهودهما المبذولة وعملهما على الجرافين.

عام 2004، استطاع العالمان أن ينزعا طبقات رقيقة من الجرافايت بشريط لاصق وكونا طبقة ذات ارتفاع ذرة واحدة من الكربون. ومنذ ذلك الحين، راحا يستكشفان خصائصها من حيث القوة والصلابة والمرونة والتوصيل الكهربائي والحراري ونشرا ورقتهما الأولى. ثم بعد ذلك، توالى اهتمام باحثين كثر، وتقدمت المعرفة كثيراً وبدأ الجرافين يعدنا بمستقبل زاهر.

من أين نأتي بالجرافين؟

أقدم صور ميكروسكوبية لجزيئات الجرافايت كانت أخذت أخذت عام 1948م ويأتي بعدها شئ قريب من الاهتمام بالجرافين يعود لعام 1962م ولكنه يعنى بدراسة مادة مكوّنة من عدة طبقات من شرائح الجرافين. ولكن أقدم أشكال المادة قريبة من الجرافين، كان عرف في عام 1859م وهو اكسيد الجرافايت وتمت دراسته بعد ذلك بالتفصيل فيما يعرف بورق أكسيد الجرافايت الذي يحمل في طياته الجرافين مادة أساسية. لم يكن بالإمكان عملياً تحضيره حتى عام 2004م على يد جيمو قسطنطين وزملائهما. وكان تحضيره في البداية مكلفاً جداً حيث أن شريحة جرافين بسمك مقطع من شعرة إنسان كانت تكلف حوالي 1000 دولار أمريكي.

في عام 2004م، قام هذان العالمان بتحضيره يدوياً، باستخدام شريط لاصق، حيث يقوم المرء تكراراً بلصق الشريط ونزعه حتى يتمكن من عمل شريحة رقيقة جداً من الجرافايت. ثم ينقع هذا في الأسيتون و يوضع في نهاية الامر على رقاقة من السليكون. أصبح بعد ذلك من الأفضل التخلي عن النقع في سائل الأسيتون وتم تطوير هذه التقنية التي يطلق عليها اسم تقنية الرسم وذلك لأنها تشابه الرسم بقلم الرصاص – الجرافايت- و ترك طبقة رقيقة من أثره على الورق.

هناك عدة طرق أخرى لتحضيره أيضاً، منها تسخين كربايد السليكون أو النايكل إلى درجات عالية و استخدام ركائز معدنية يبنى عليها الجرافين. ومن الطرق الاخرى ايضاً، و هي من أقدم الطرق المعروفة، تقليص أكسيد الجرافايت إلى رقائق من الجرافين. و هناك طريقة إذابة المعادن مع الكربون في درجات حرارة معينة تنتج لنا الجرافين. وبالإضافة إلى طرق أخرى، هناك طريقة استخراجه من سكر المائدة، حيث يوضع السكروز أو ما شابه من المواد مع النحاس أو النايكل تحت حرارة 800 درجة مئوية في ضغط منخفض ويعرض لغاز الهيدروجين. بهذه الطريقة ينتج الجرافين بكميات صناعية في في عملية من عشر دقائق.

إن جيم يذكر في أكثر من مناسبة، أن عقبة واحدة تكمن أمامنا تقريباً، هي تصنيعه بكميات صناعية توفره بكلفة قليلة ليتمكن المهتمون والمصنعون من الاستفادة منه ومن خصائصه في كل التطبيقات التي تتردد على الأذهان. وتشيع بين محضري الجرافين طريقة الرسم المذكورة وهي مكلفة ومتعبة ومع مرور الوقت نتجاوز هذه الطريقة اليدوية إلى طرق التبخير والطرق الأخرى التي بدأ بالظهور وأصبحت أكثر اقناعاً وأكثر انتاجاً وفاعلية.

ثوب المستقبل من الجرافين

يتنبأ المهتمون بالجرافين، بمستقبل كان من تصورات الخيال العلمي. ستتحول حياتنا إلى أجهزة شفافة لا مرئية بالغة الصغر قادرة وسريعة وستتنوع التطبيقات وتتطور أفكار تطبيقية لم تكن ممكنة بسبب عدم استعداد التكنولوجيا لاحتضانها اليوم. ليس ذلك ببعيد وقد بدأت بوادر تحقيق ذلك ممكنة في مراكز الأبحاث والجامعات و بدأت تطرق أبواب الصناعة عملياً.

بميزات الجرافين هذه، سيصبح بالإمكان صناعة دوائر كهربائية بالغة الصغر، أصغر بكثير من دوائر السليكون الكهربائية، وأسرع منها بكثير. وقد قام فريق جامعة مانشتسر بصناعة ترانزستور من الجرافين ارتفاعه نانومتر واحد عرضه عشر ذرات كربونية. إن هذا في تصور قسطنطين أصغر ما يمكن صناعته من ترانزستورات حسب قانون مور في تحديد سرعة معالجات الحاسوب.

في الوقت الذي تصنع في انتل معالجات بتكنولوجيا في حجم 32 نانومير – النانوميتر هو وحدة قياس تساوي 1 من مليار جزء من المتر- فإنه حسب رأي الباحثين، من الصعب الذهاب إلى أصغر من ذلك كثيرا في السنوات القادمة. والمعروف أن تقليل مسافة انتقال الاشارات الكهربائية – الالكترونية، يزيد من هذه سرعة معالجات أشباه موصلات السليكون. وبتمكن العلماء من صناعة ترانزستور بمادة الجرافين بالحجم المذكور، فإن ذلك يعد بسرعات تتجاوز 100 ضعف مما نعرف اليوم من أسرع معالجات السليكون إن لم تصل إلى 1000 ضعف من ذلك. يقول لين، أحد الباحثين في مجال تصنيع معالجات الحاسوب المبنية على الجرافين، أنهم تمكنوا من صناعة معالج وصلت سرعته إلى 26 جيجاهرتز، أسرع بأضعاف مما يتوفر اليوم في السوق. و ذكر أن هناك المزيد من العمل من أجل زيادة فعالية استخدام الجرافين بخصائصه التي يتعرفون إليها يوما بعد يوم ليصل إلى أسرع من ذلك بكثير. إن الجرافين يوفر لهم قدرة على تقوية الاشارات الالكترونية ونقلها بسرعة فائقة أكثر بكثير من الدوائر المعدنية والسليكونية.

أما في مجال تخزين المعلومات، فقد قدمت جامعة رايس عام 2008 ذاكرة صغيرة مكثفة من الجرافين لتخزين معلومات هائلة الحجم. ذاكرة التخزين هذه مكونة من عشر طبقات من الجرافين – ا رتفاع عشر ذرات كربون- وتقوم بحفظ المعلومات بطريقة ميكانيكية بنفس طريقة حفظ معلومات الكتب بالحبر الالكتروني وبذلك لا نحتاج إلى كهرباء ولا طاقة لاستخراج المعلومات فهي محفوظة يمكن استرجاعها ميكانيكيا ما لم نبدلها ونغيرها- إننا بذلك نسترجع معلومات بلا بذل إي نوع من الطاقة، تقريباً. ويذكر تور الذي عمل في انجاز هذه الذاكرة من الجرافين، أنهم جربوا ظروف عمل لهذه الذاكرة في درجات حرارة عالي و اشعاع و وجدوا أنها تصلح للاستخدام في البيئات ذات الظروف الصعبة فضلا عن البيئات المعتادة. و يتوقع تور أن يكون العمر الافتراضي لمثل هذه الذاكرات أطول بكثير مما تمتلكه ذاكرات الفلاش المتداولة اليوم.

أما مركز تكساس لطاقة الجرافين، فقد تمكن استخدام الجرافين في صناعة مكثفات لتخزين الطاقة الكهربائية مثل البطاريات و تقنيات جديدة لتوصيل الطاقة. ويقول راوف، أحد الباحثين في فريق تكساس، أن بطاريات الجرافين، ستتخطى بسهولة أفضل ما تقدم بطاريات اليوم من الأداء بدرجة ضعفين على الأقل. وزيادة على ذلك، فإن هذه البطاريات يمكن اعادة تدويرها بدل التخلص منها بالطريقة المعهودة مع بطاريات اليوم التي تم استهلاكها. حديثاً، تمكن فريق من الولايات المتحدث وفي جامعة داليان للتكنولوجيا في الصين من تصنيع بطاريات بالغة الصغر من الجرافين، يتم شحنها في ثوان معدودات. أما تلك التي توازي أفضل بطاريات النايكل في السوق اليوم، فلا يحتاجون إلا إلى دقيقتين وحسب لشحن بطارية بنفس الطاقة من الجرافين. ما يجعل هذه البطاريات الصغيرة ذات كفاءة عالية، هو صناعة المكثفات من الصفائح القريبة جداً من بعضها ويحاول الفريق تفادي صعوبة التمييز بين الصفائح حتى لا تكون المتشابهة الشحنة تتقابل مع أختها وجها لوجه، بجعل هذه الصفائح منحنية الاتجاه تتعاكس قليلاً ليتم تمييزها بعضها عن بعض.

وتقدم بعض الشركات أنابيب نانونية في أقمشة تزود الأجهزة الالكترونية بالكهرباء وتشحنها، تلبس كالملابس العادية، وهي في طور الانتقال إلى مادة الجرافين الأقل كلفة وأكثر تطويعاً في المستقبل القريب. وهكذا يستطيع كل منا أن يشحن جهاز الأيبود أو هاتفه وأجهزته الالكترونية الأخرى بترك أي منها في جيب قميصه أو بنطاله. هكذا يتصور ليانغبنغ هو، تغيراً جذرياً في ما يطلق عليه بالأجهزة الملبوسة. سيصبح بإمكان المرء أن يوصل أجهزته بملابسه التي تحوي الجرافين المشحون بالطاقة، وسيحتاج إلى شحن ملابسه بالكهرباء مساء، استعداداً لليوم التالي.

هكذا سيكون أمامنا جيش من الالكترونيات الخفيفة المزروعة في ملابسنا أو تلك سهلة التعليق بها، من أجهزة تراقب صحتنا و تجمع المعلومات وتحضرها لها وشاشات ملبوسة. كل هذا في ملابس طاقة وإلكترونيات تحافظ على خصائص الجرافين الكربونية حتى بعد الغسيل، ويمكن ان تستخدم كخلايا شمسية ومخازن للطاقة. لقد قام “هو” والفريق بالعمل على ذلك باستخدام الأنابيب النانونية، وسيكون، حسب وجهة نظره، أقل كلفة وأفضل أداء وأسهل في التصنيع لو تحولوا من التقنية التي جربوها إلى تقنية مادة الجرافين.

يعكف الباحثون اليوم على دراسة وسائل جديدة في انتاج كميات وفيرة من الجرافين بأقل ما يمكن من الكلفة للبدء في استخدامها في حياتنا العامة. و يقول فريف في جامعة كامبرج أن بإمكان مادة الجرافين أن تساهم في جعل الخلايا الشمسية و مصابيح أشباه الموصلات LED أكثر كفاءة وأقل كلفة. إنهم لا يرون أن الجيل القادم من شاشات اللمس بعيداً عنا؛ شاشات مرنة مطواعة للتشكيل تعمل باللمس. هذا بالإضافة إلى أجهزة كشف الصور وأجهزة الاستشعار والتحسس وتخزين الهيدروجين وصناعة أجهزة الليزر فائق السرعة.

ويذكر أندريه جيم، إحد العالِمَين أن الجرافين قد يوفر للعاملين في سيرن – المصادم الهيدروني الكبير – بالقرب من جينيف، ما لم يكونوا يحلمون به. إنه سيوفر لهم مادة تنقل الالكترون عبر شبكة ثنائية البعد يقترب من مقاومة كهربائية تساوي الصفر. إن ذلك يجعل من الجرافين مادة ناقلة للطاقة بلا مقاومة تقلل من كفاءة النقل والسرعة؛ وبهذا يكون الجرافين قد دخل عالمي ما فوق وما تحت الحجم الذري.

مستقبل أبحاث الجرافين

في المجتمع العلمي، صدر أكثر من 30,000 ورقة علمية تهتم بالجرافين و يقول أندريه، أنهم يجلسون على منجم من الجرافين. لقد اشتغل عليها الباحثون كشفاً عن ميزاتها و خصائصها وتحضيرها بطرق رخيصة مما يوفرها لكل الطموحات المتصورة. إن غالب التصورات آتية من قريب تصوراتنا التي توفرت من خلال تقنيات سابقة و تكون مادة الجرافين وسيلة وطريقة جديدة أكثر فعالية وأكثر قدرة وأقل كلفة. كان معظم ما كتب من دراسة خصائص الجرافين، ما يقول أندريه، تتعلق بالتوصيل والكهرباء. أما إذا التفت الباحثون إلى غير هذه الخصائص الكهربائية، فإن هناك عاصفة جديدة من الأفكار التي تستحق البحث وتأتي بكثير من الجديد الواعد على الصعيد النظري والتطبيقي.

ها هي المعرفة تتضخم وتنضج بسرعة كبيرة عن مادة الجرافين كيف ننتجها ونستخدمها. كل ما ننتظره الآن هو انتاجه بكميات أقل كلفة و وفرة عالية. إذا حدث ذلك، فسنشرع في قلب ورقة من تاريخ الانسانية التقني ونتوجه لعصر جديد يعتمد استخدام مادة مرنة قوية في ذات الوقت تتشكل كما نشاء.
سنصحوا يوما وفي أيدينا شاشات تلتوي، شفافة، نلمسها فتطيع بأقصى سرعة بمختلف التطبيقات التي تأخرت بسبب حدود التقنية التي عندنا اليوم رغم تقدمها الذي نراها عليه. ها نحن بكثير العمل والدعم العلمي والصناعي للجرافين على أبواب عصر يطلقون عليه عصر الكربون. قد لا نصدق ما يحدث، ويبدو لنا أن مثل هذه الطموحات والتصورات، أقرب إلى أن تبقى في المختبرات وفي عقول ودراسات الباحثين، لكن خطى العلم والانجاز الانساني اسرع بذلك بكثير وإن كان هناك من لا يصدق، فلنعد بالزمن قليلا ونراجع

شاهدوا هذه المقاطع الوثائقية عن الجرافين .. وقتا ممتعا



تحضير المادة بالأدوات البسيطة:

مستقبل تطبيقات الجرافين:

بنية الجرافين:

المصدر :

 مجلة القافلة العدد 48 – يناير – فبراير 2011

[ ... ]

كيف تتكون فقاعات الحمام؟؟

كيف تتكون فقاعات الحمام؟؟

بسم اللة الرحمن الرحيم

حان وقت الإستحمام الممتع  خصوصا مع وجود الفقاعات الصابونية….!!!

فتح عادل  صنبور المياه ليملىء البانيو بالماء ووضع محلول فقاقيع الصابون……

هل فكرت يوما كيف تتكون هذه الفقاعات وماهيتها؟؟

هذا ماستعرفه الآن…..!!!

عند تعبئة البانيو بالماء الحار،فإن الهواء المحتجز بين الصنبور وسطح الماء يدخل لداخل الماء في البانيو.

والآن لدينا مكونات الفقاقيع الثلاثة:

ماء-صابون-هواء

 

يحتوي الصابون على جزئين:جزء يحب الإلتصاق بالماء (الدائرة)وجزء آخر يكره الماء ولايلتصق به(المستطيل)

فعندما يخلط الماء مع الصابون ستتوزع جزيئات الصابون بهذا الشكل، الجزء الذي يحب الماء يلتصق به والجزء الذي يكره الماء يبتعد عنه .

ولكن لابد لسطح الماء أن يمتلىء بجزيئات الصابون،وعلى الجزيئات التى تكره الماء ان تجد لها طريقة أخرى للفرار من الماء..!!!

هل تعلمون أين ستهرب هذه الجزيئات التي تكره الماء ؟…؟

ستذهب إلى فقاعة الهواء المتكون تحت صنبور المياه لتتجمع حوله

والان هذه الفقاعة الهوائية محاطة بجزيئات الصابون،،ولأن الهواء أخف من الماء فإن هذه الفقاعة ستطفو لأعلى

وفي طريقها إلى أعلى تلتصق بسطح الماء وبجزيئات إضافية من الصابون

وبذلك تكون الفقاعة قد اكتملت وهي عبارة عن كرة من الهواء محاطة بطبقة من الماء محجوزة بين جزيئي الصابون.

لمشاهدة تسلسل الصور بشكل متتابع ،شاهد هذا الرابط:

http://www.seed.slb.com/flash/science/features/invent/bathroom/bubblesform.swf?width=570&height=500&popup=true

 

 

المصدر:

http://www.seed.slb.com/subcontent.aspx?id=31832

http://www.science-hour.com/599.htm

[ ... ]