قام فريق من الكيميائيين من جامعة نيو هامبشاير بإعداد أول مشتق مستقر من مادة تسمى نوناسين، لإنشاء مركب يحمل وعدًا كبيرًا لصنع مكونات إلكترونية عضوية مرنة مثل شاشات العرض الكبيرة والخلايا الشمسية وما شابه.
قام فريق من الكيميائيين من جامعة نيو هامبشاير بإعداد أول مشتق مستقر من مادة تسمى نوناسين، لإنشاء مركب يحمل وعدًا كبيرًا لصنع مكونات إلكترونية عضوية مرنة مثل شاشات العرض الكبيرة والخلايا الشمسية وما شابه.
ونشر فريق البحث بقيادة أستاذ الكيمياء العضوية جلين ميلر النتائج التي توصل إليها في المجلة العلمية Journal of the American Chemical Society.
نوناسين، مركب ذو تسع حلقات بنزين متصلة على طول خط مستقيم، ينتمي إلى عائلة أشباه الموصلات العضوية تسمى آسين (المدخل في ويكيبيديا) والتي تعتبر الأفضل بسبب خصائصها الإلكترونية. ومع ذلك، فهي غير مستقرة للغاية لأنها تتأكسد بسرعة.
يوضح الباحث الرئيسي: "كنا نعلم أن مادة نوناسين تتمتع بخصائص إلكترونية مرغوبة للغاية، لكننا عرفنا أيضًا أنه لا يمكن تحضيرها أو استخدامها بطريقة عملية".
قام فريق البحث بصنع المشتق الكبير من غير حب الشباب من قطع أصغر، على غرار البناء باستخدام الليغو. ويكمن مفتاح استقرار المركب في إضافة مجموعة كيميائية أريلثيو، وهي مجموعة مستقرة من الذرات تحتوي على ذرات الكبريت.
ويوضح الباحث الرئيسي أن "الهيكل العظمي للنمس لا يزال موجودا، لكنه يحتوي على مجموعات كيميائية إضافية مرتبطة به". هذه الإضافة لم تجعل المشتق مستقرًا فحسب، بل جعله أيضًا قابلاً للذوبان، وهي حقيقة تزيد من فائدته.
يتمتع نوناتزينيم بالقدرة على استخدامه كأساس لمزيد من التطوير للأجهزة الإلكترونية العضوية المرنة: شاشات الكمبيوتر رفيعة جدًا بحيث يمكن طيها وحتى دمجها في الملابس. ويشير الباحثون إلى أن مسؤولي الجيش مهتمون بهذه التكنولوجيا لأنها ستمكن من تطوير زي مموه يشبه الحرباء يتغير ديناميكيا حسب البيئة الخارجية.
الخلايا الشمسية العضوية هي تطبيق محتمل آخر للنوناسينات - ستكون هذه الخلايا أكثر اقتصادا لأنها ستحتوي على مواد عضوية رخيصة بدلا من السيليكون البلوري باهظ الثمن، والذي يستخدم في معظم الخلايا اليوم.
على الرغم من أن الباحث الرئيسي يشير إلى أن عملهم هو مجرد خطوة أولى نحو صنع أجهزة مستقرة غير أسينية، إلا أن "هذه المركبات تدفع كل هذه التقنيات إلى الأمام بشكل كبير".
ويضيف: "قبل عملنا، كانت فكرة صنع أجهزة إلكترونية عضوية مستقرة تعتمد على النوناتزن أو مشتقاته مجرد حلم". "بفضل هذه الخطوة، نحن أقرب بكثير إلى تحقيق هذا الحلم."
تعليقات 6
بحاجة إلى شرح لما تعنيه المكونات العضوية في الإلكترونيات. تظهر مقالات عن الألواح الشمسية العضوية والمواد الإلكترونية العضوية، ولكن ليس من الواضح ما هي هذه المواد وما هي مميزاتها عن المواد الحالية
إلى 4 - عيران، شكرًا على الإجابة.
أتذكر رؤية برنامج يحاكي الجزيئات في الجامعة، لقد لعبت به قليلاً وأضفت وأزلت الجزيئات ولكن لا شيء أكثر من ذلك... لم أر أي نوع من المحاكاة سوى إظهار البنية.
إذا لم أكن مخطئا في لينكس هناك نسخة مجانية من البرنامج (لا أتذكر اسمها) من هذا النوع...
إذا كان من الممكن استخدام برنامج يختبر المركبات وثباتها، فمن الممكن في رأيي إجراء "قوة غاشمة" عليها لإيجاد مركبات جديدة ومستقرة، ثم تحليلها واستخدامها وفقًا لخصائصها في منتجات مختلفة. (مجرد فكرة خطرت في ذهني - قد تكون موجودة بالفعل ولكن بحسب ما يقول شاران، فمن المحتمل ألا تفترض ذلك).
إلى 1. على ما يبدو لا. هناك جميع أنواع المحاكيات التي تحاكي الروابط على المستوى الذري. توجد هذه البرامج في الصناعة والجامعات وهي مكلفة للغاية. أفترض أنه حتى لو كان لديك إمكانية الوصول إلى البرنامج وفهمت أيضًا واجهة البرمجة، فإن قدرتك على إنتاج شيء ذي قيمة دون خبرة كبيرة في هذا المجال تكون منخفضة.
لفهم مدى عدم استقرار المركب العاري، إليك رسم توضيحي:
http://i71.photobucket.com/albums/i135/lefinq/Picture3.png
مأخوذ من مدونة الكيمياء العضوية المضحكة جدًا:
http://coronene.blogspot.com/2007/05/i-can-see-clar-ly-now.html
http://coronene.blogspot.com/2007/05/i-can-see-clar-ly-now-part-2-hexacenes.html
زومج! مرحى للعطرية!
يبدو وكأنه اختراق من شأنه أن يؤدي حقا إلى تقدم التكنولوجيا.
هل يعرف أحد ما إذا كان هناك برنامج لاختبار ثبات المواد؟ فمثلاً، إذا كان بإمكاني ربط عدة ذرات من أنواع مختلفة بشكل مستقل والتحقق من ثبات المادة وخصائصها؟! أتمنى أن أكون قد فهمت