أول صورة هي مخطط لما يوجد داخل المجهر:

هاتين الصورتين موجودتين لإيضاح التفاعل الذي يتم بين العينة و وابل الإلكترونات, الخطوط الزرقاء هي الإلكترونات التي تم دفغها باتجاه المادة, واخترقت المادة بالشكل الموجود في الصور, أما المنطقة الملونة بالأحمر فهي المكان الذي تصدر منه الإلكترونات الثانوية والإلكترونات المرتدة بعد أن تقوم الإلكترونات من وابل الإلكترونات بالاصتدام بها و فصلها عن العينة, لتكون الصور التي نراها بالمجهر.

في الصورة الأولى يظهر المكان الذي تصدر منه الإلكترونات الثانوية, حيث أجبرتها الطاقة الحركية للإلكترونات في الوابل الإلكتروني إلى الانفصال عن سطح المادة, أما في الصورة الثانية فتظهر المنطقة التي تصدر منها الإلكترونات مرتدة, وكما تم النقاش سابقا فهي نتيجة لالكترونات من أماكن عميقة بالمادة, انفصلت عن العينة بعد أن اصتدمت بها الإلكترونات من الوابل الإلكتروني في المجهر.

التالي بعض الصور التي يمكن أن تنتج من استخدام المجهر ال‘لكتروني الماسح:

أنابيب نانوية كاربونية Carbon nano tubes

عامود طوله mµ 7تم تصنيعه ليكون له خواص ضوئية معينة تستخدم في هندسة الإلكترونيات

جزيئات ثلج

المواقع التي استخدمت منها الصور:

http://materiaux.ecam.fr/savoirplus/mebanglais/resolution.html

http://www.nanofolio.org/images/gallery03/image9.php

http://www.nanofolio.org/images/gallery04/image11.php

http://www.nanofolio.org/images/index.php

http://villageofjoy.com/looking-at-the-snow-through-the-microscope/

شارك هذا المقال

العينة(Sample) :

يتميز المجهر الإلكتروني الماسح بأنه لا تحتاج العينات فيه إلى كثير من التجهيز وبالأخص المواد الموصلة للكهرباء, يمكن إضافة أفلام دقيقة فوق السطوح العازلة بعدة تقنيات (Sputtering, Vacuum Evaporation) , هناك بعض المواد التي تحتاج تجهيزات خاصة بها مثل البودرة, فبطبيعتها المواد امطحونة أو الموجودة على شكل البودرة تتكتل لوحدها لتخفيض طاقتها الكيميائية, فهي كباقي المواد تميل لخفض طاقتها, ويمكن حل هذه المشكلة بعمل بسيط جدا مثل إضافة بعض الأسيتون إلى العينة لتخفيض طاقتها دون تكتلها.

هناك الكثير من المعلومات التي يمكن للباحث أن يعرفها من خلال استخدام المجهر الإلكتروني, بالذات و في أيامنا هذه يزود المجهر بكثير من الإضافات و الأجهزة الجانبية التي تقوم بتحاليل أخرى, لكني ساذكر هنا التحاليل الرئيسية المرتبطة بالمجهر الإلكتروني الماسح فقط.

ألإلكترونات الثانوية(Secondary Electrons) :

هي المصدر الرئيسي للمعلومات و الصور الناجمة عن سطح العينة, و قد تكون أهم ما يميز المجهر الإلكتروني. و هي مصدر الصور المكبرة الدقيقة و الواضحة لسطوح العينات. تتكون الإلكترونات الثانوية من إلكترونات ذات طاقة منخفضة(>0.5 Kev)  اصتدمت بسطح العينة و فقدت معظم طاقتها الحركية, و هي تخترق سطوح العينات فقط, ولا تدخل إلى أعمق من ذلك داخل العينة.

الإلكترونات المرتدة   :(Back Scattered Electrons)

و هي الإلكترونات التي تخترق إلى أعماق العينة و تكون ذات طاقة عالية حتى بعد اصتدامهاا بالعينة, و تقدم معلومات عن ما يوجد بقلب المادة حيث كلما كانت الذرات أثقل(رقمها الذري أكبر) كانت صورتها أوضح.

شارك هذا المقال

أما النانو فهي كلمة مشتقة من وحدة القياس النانو متر, ة تساوي واحد على ألف مليون متر, أو واحد ضرب عشرة أس سالب تسعة من المتر.

تقنية النانو هي التتقنية التي تتخصص بالادوات و الدراسات التي تراقب وتدرس وتغير في العينات المدروسة في محتويات العينة الموجودة ما بين الواحد و المئة نانو متر, و هي المسافة التي هي أكبر من الذرة و لكنها ليست أكبر من الجزيئات, و هناك تتم التفاعلات بين الجزيئات في المواد.

تتميز اللأشياء الموجودة بين الواحد و النانو متر باختلاف خواصها الفيزيائية عن الأجسام الكبيرة المكونة منها, فكلما صغرت الأشياء اقتربت خواصها من فيزياء الكم و تصبح قوانين نيوتن أقل صحة, و كلما صغرت الأجسام زادت نسبة مساحة السطح في الجسم, و لذلك تأثيرات مهمة في الكيمياء.

شارك هذا المقال

المشروع بدأ في عام 2001 ويقوده المحاضر والحاصل على جائزة نوبل العالم Richard Smalley. وبعد العديد من الحلول والمحاولات إستطاع العلماء التوصل الى ان حمض الكلوروسلنونيك chlorosulphonic acid قادر على اذابة وتحليل جزيئات الكربون ليعاد انتاجها عبر ضغطها في فوهة ضيقة مشكلة اطوالا لا متناهية من أنابيب الكربون، كما قام الباحثون بنشر تفاصيل المركب في العدد الأخير من مجلة Nature.

الجدير بالذكر ان الفريق يجري العديد من الأبحاث حاليا حول امكانية توصيل الكهرباء عن طريق أنابيب الكربون متناهية الصغر مما يبشر بثورة حقيقية في عالم الكهرباء، حيث يقول الباحثون ان الكربون اخف بكثير من النحاس وأكثر كفاءة منه، وأقل عرضة للتلف.

شارك هذا المقال

عرف الإنسان التكنلوجيا متناهية الصغر منذ مئات السنين لكنه لم يعرف لها تصنيفا ان ذاك، إذ يقول الباحث السعودي (سامي سعيد حبيب/ مركز تقنية النانو- جامعة الملك عبد العزيز) أن سيف صلاح الدين الأيوبي السري كان مصنع من ألياف كربوينية هي بحد ذاتها من التكنلوجيا متناهية الصغر.

و يتعامل العلماء مع التكنلوجيا متناهية الصغر بشكل مختلف عن اي من التقنايات الأخرى؟ وذلك للأفاق العلمية الجديدة التي من الممكن أن يفتحها لهم مثل هذا النوع من الطفرة العلمية، حيث قام الباحثون في مجال التكنلوجيا متناهية الصغر بإنتاج ملابس من هذه التقنية قادرة على تنظيف نفسها بنفسها. بمعنى ان المادة قد تستطيع ان تعيد انتاج نفسها مرة اخرى حسب ما يريد الإنسان ذلك.

من جانب اخر فإن فكرة الصعود الى الفضاء واكتشاف عوالمه تسهلها التكنلوجيا متناهية الصغر، حيث يقوم العلماء بتجربة انتاج سلاسل من الألياف قادرة على حمل مركبات فضائية الى خارج الغلاف الجوي. وذلك عبر ربط اول السلسلة بالأرض وربط الطرف الأخر بكتلة هائلة في الفضاء ومع الطرد المركزي للأرض تبقى السلسلة الكربونية مشدودة كما الحبل تصعد عليه المركبات وتهبط دون الحاجة الى صرف المزيد من الوقود في عمليات الإطلاق الضخمة.

الجانب العربي.
لا تزال الدول العربية تعاني من التخلف في مجالات البحث العلمي وبالتالي لم تستطع اللحاق بهذا الركب السريع للتكنلوجيا، إلا ان عدد من الباحثين في السعودية ومصر إستطاعوا ان يقوموا بتحلية مياه البحر عن طريق النضح الرجعي وذلك بتكلفة قد تصل الى عشر التكلفة الحالية. وجودة افضل.

الجانب العسكري.
وكما في السلم فإن للحرب مكانا في العلم، حيث تقوم العديد من الجيوش في العالم بمحاولة تطوير انظمة الدفاع الخاصة لديها اعتمادا على هذه التقنية، وقد كشفت اسرائيل مؤخرا عن محاولتها تحديد مواقع الأنفاق لدى المقاومة اللبنانية والفلسطينية عن طريق هذه التكنلوجيا.

شارك هذا المقال