NEMS

[hamedof 5,183]

[center][color=#ff0000][b]NEMS[/b][/color][/center]

[center][color=#ff0000][b][img]http://gallery.military.ir/albums/userpics/10206/759px-Fullerene_Nanogears_-_GPN-2000-001535.jpg[/img][/b][/color][/center]

[color=#006400]با سلام خدمت بزرگواران سایت میلیتاری![/color]

[color=#006400]این تاپیک ادامه دیوایس های MEMS هست ، اما به پیشنهاد آنتی وار (حامد عزیز) متن رو تکه تکه و خیلی مختصر و مفید همراه با توضیحات اضافی خدمت عزیزان ارائه می کنم تا هم درکش آسون تر بشه هم اینکه فرصت بحث کردن در مورد هر قسمت رو داشته باشیم ! [/color]


NanoElectroMechanical Systems ، که به اختصار NEMS نامیده می شوند ، دیوایس هایی می باشند که در آن ها سیستم های الکتریکی و مکانیکی در ابعاد نانو یکپارچه شده اند . در واقع این دیوایس ها نمونه مینیاتوری شده دیوایس های MEMS می باشند .در واقع تفاوت اصلی این است که در دیوایس های MEMS ما بر روی مولکول ها کار می کنیم در صورتی که در NEMS کار اصلی بر روی اتم ها انجام میشود. دیوایس های NEMS شامل شبه ترانزیستور های نانوالکترونیکی هستند که به همراه موتورها ، پمپ ها و دیگر قطعات مکانیکی در ابعاد نانو قرار گرفته اند و بر اساس کاربردشان از سنسورهای فیزیکی ، زیستی و یا شیمیایی بهره می گیرند .

ویژگی های اساسی این دیوایس ها جرم کم ، فرکانس رزونانسی مکانیکی بالا (high mechanical resonance frequencies) ، داشتن خواص مکانیک کوانتومی به صورت بالقوه نظیر (Zero Point Motion) و نسبت سطح به حجم بالا که در ساختار های سنجش سطح(surface-based sensing mechanisms) کارساز های عناصر شیمیایی ظیر شتاب سنج ها و ر کانیکی در ابعاد نانو قرار گرفته اند و بر اساس کاربردشان از سنسورهای فیزیکی ، زیست ) استفاده می شود ، نظیر شتاب سنج ها و آشکارساز های عناصر شیمیایی هوا .


[color=#0000cd]توضیحات اضافه قسمت اول :[/color]


Zero point Motion چیست ؟
در دمای صفر مطلق ، در خلا شما احتمالا تصور می کنید که یک سیستم عالی (perfect system) و همچنین یک حرکت عالی دارید (perfect motion) (در واقع بدون هیچ گونه حرکتی) . اما در واقع در دمای صفر مطلق نیز حرکت وجود دارد که به آن حرکت نقطه صفر یا Zero Point Motion گفته می شود و در حوزه انرژی نقطه صفر مورد بررسی قرار می گیرد .


Mechanical resonance چیست؟
رزونانس مکانیکی به تمایل سیستم های مکانیکی به واکنش در دامنه های وسیع تر در زمانی هایی است که فرکانس نواسانات (محیطی) با فرکانس طبیعی ارتعاشات سیستم برابر باشند. نتیجه این عمل حرکات نوسانی سیستم و حتی ایجاد خسارت های مهیب در ساختارهایی است که به درستی بنا نشده اند ، نظیر پل ها ، ساختمان ها و هواگردها.

پایان قسمت اول ... (سرعت آپدیت تاپیک نسبتا زیاد خواهد بود ! پس بخونید که از تاپیک عقب نمونید )

[b][color=#800000]مترجم و گردآورنده : حامد فاتحی[/color][/b]
[b][color=#800000]منبع:[/color][/b]
[b][color=#800000][url="http://en.wikipedia.org/wiki/Nanoelectromechanical_systems"]http://en.wikipedia....hanical_systems[/url][/color][/b]



[center][b][color=#b22222]Hamedof and military.ir , Allrights reserved [/color][/b][/center]

[center][b][color=#0000cd]فقط برای اونهایی که علم براشون مهمه[/color][/b][/center]
[center] [/center]

[maysam2007 863]

بسیار عالی بود حامد جان. و خیلی هم روان و ساده نوشته شده بود. واقعا ممنون.

[hamedof 5,183]

[quote name='maysam2007' timestamp='1378492894' post='336819']
بسیار عالی بود حامد جان. و خیلی هم روان و ساده نوشته شده بود. واقعا ممنون.
[/quote]

خواهش می کنم ! این کلا شیوه نوشتاری جدید منه ! فکر کنم اینطوری بهتر باشه برای بقیه کاربرا ! درک همه چیز ساده میشه ...

[maysam2007 863]

با اجازه شما سوالاتم و هم نگه می دارم تا بعد از پایان کل مباحث بپرسم. (چون احتمالا پاسخ خیلی از اونها رو در ادامه تاپیک دریافت می کنم!)

باز هم تشکر.

[SSADEGHS 3,041]

حامد جان متن را خواندم سپاس
اطلاعی داری که در سازه های نظامی بیشتر منظورم هواگردها است از این سامانه های نانو الکترو مکانیکی استفاده شده و اگر شده میشه در ادامه اطلاعاتی بدی ؟ بیشتر اون بخش متن که بهره بری به عنوان گیرنده ها هم چون آشکار سازهای عناصر شیمیایی را مطرح کرد من را به یاد آر کیو ۱۷۰ انداخت !

[hamedof 5,183]

فعلا که اطلاعاتی ندارم ! چون این مطالب از گرایش ما کلا جداست ! ولی در قسمت کاربردها حتما پیگیری می کنم ! ولی فعلا جواب خاصی ندارم تا به شما ارائه بدم ! ...

هرجا سخن از الکترونیک است نام آرکیو می درخشد ! ویرایش شده در شهریور 92 توسط hamedof

[Antiwar 3,222]

بسیار جالب و عالی.

=======================
سوال:
موندم این نانوماشین ها انرژیشون را از کجا به دست میارن. یعنی نانو پیل های کوچکی دارند یا از محیط می تونن کسب انرژِی کنند.

============

چند توصیه به همه ی کسایی که این جور تاپیک های خوب را می زنند برای کسب مخاطب:

سعی کنید آرام آرام پیش برید.
مقاله را خرد کنید به اندازه های کوتاه.
یکی از بهترین روش ها برای تاپیک هایی که کمی علمی هستند، همین کاری هست که الان این جا شد.
فاصله زمانی را هم کم نکنید. به مخاطب فرصت بدید با شما پیش بیاد.
فعلا پست های چند خطی در جواب به بقیه یا برای اضافه کردن توضیحات جدید به همین مطلب.
بعد از یکی دو روز یک پست محتوایی دیگه مثل همین.
به جای این که تند تند متن بذارید بهتره سعی کنید متن شما بسیار روان و همه فهم بشه. براش چارت پیدا کنید. عکس یا فیلم. حتی اگر می تونید خودتون اینفو گرافی را درست کنید.
در قسمت های اصلی مقاله سعی کنید نکات خیلی فنی یا محاسبات پیچیده اصلا به کار نبرید اما در فاصله ی چند روزه ی بین هر قسمت می تونید به عنوان شرح و توضیح مقالتون این مطالب را کم کم برای مخاطب شرح بدید. خصوصا اگر سوال بشه.
تلاش کنید سمت و سوی مقاله هاتون با سوالات و چیزهایی که افراد بهشون علاقه نشون میدن همراه بشه.

یک مثال خوب برای این روش تاپیک اصول پنهان کاری خانم هلیاست. تا حدی هم تاپیک لیزر آقای حامدف

[death 4,593]

من ک چیزی نمی فهمم از داستان ولی مثبت دادم برای تشویق بحث های علمی تو سایت

[hamedof 5,183]

ممنون بابت راهنمایی ، در مورد انرژی هم ، بستگی داره کجا استفاده بشند ! شما یکبار می آیید و یک قطعه میسازید که بر روی بردهای الکترونیکی نصب کنید ، خوب اونجا انرژی به واسطه برد تامین میشه ، اما در مورد نانوروبات هایی که داخل خون هستند ، یک منبع تغذیه خیلی کوچک برای این روبات ها در نظر گرفته میشه ، البته این روبات را به شیوه ای میسازند که خودشون بعد از مدتی در خون حل بشند .......... در طول تاپیک هم اطلاعات بیشتری در اختیار کاربران قرار خواهم داد ! فعلا هم دارم روی قسمتی بعدی کار می کنم که داره پای فیزیک میاد وسط و باید مطلب شدیدا ریز کنم و ساده ! ...

[Antiwar 3,222]

یک سوال دیگر رو هم اگر تونستید بهش بپردازید. این که چطور این ها در مقابل عوامل تخریبی حفظ میشن. مثل الکترومغناطیس ها، الکتریسیته ی ساکن، واکنش های شیمیایی حتی تخریب های فیزیکی و... یا اصلا چطور در مکانی که باید باشن باقی می مونن....
وقتی داریم راجع به نانو صحبت می کنیم یعنی کوچکترین عاملی برای دیوایسمون می تونه کشنده باشه. حتی در مقیاس اتمی.

[mohammaddanger 1,044]

با سلام و تشکر از حامد عزیز

[quote]این تاپیک ادامه دیوایس های MEMS هست ، اما به پیشنهاد آنتی وار (حامد عزیز) متن رو تکه تکه و خیلی مختصر و مفید همراه با توضیحات اضافی خدمت عزیزان ارائه می کنم تا هم درکش آسون تر بشه هم اینکه فرصت بحث کردن در مورد هر قسمت رو داشته باشیم ![/quote]
اینکه تصمیم گرفتی بخش ها رو مختصر تر قرار بدی خوبه و کاربر پسنده ولی لطفا دیگه اونقدر خلاصه نکن که رشته مبحث از دستمون در بره

[hamedof 5,183]

[center][b][color=#ff0000]قسمت دوم[/color][/b][/center]
[color=#006400]دوستان شرمنده اخلاق ورزشی باید مطلب رو یک تکه می گفتم تا رشته کلا از دستمون در نره ! توضیحات با خط چین جدا شده اند.[/color]


[center][img]http://gallery.military.ir/albums/userpics/10206/CNT_w_Graphite2.jpg[/img][/center]


این دیوایس ها به دلیل ابعاد بسیار کوچک آن ها توانسته اند تاثیر به سزایی در علوم و فناوری های مختلف داشته باشند و احتمالا دیوایس های MEMS توسط این دیوایس های جدید جایگزین شوند . همانطور که فینمن در سال 1959 اشاره کرد ، می توان در ابعاد بسیار کوچک ، دیوایس هایی را ساخت که هم بازدهی بسیار بالایی داشته باشند و هم ابعاد ماشین ها را شدیدا کاهش دهند . همچنین این دیوایس ها مصرف انرژی بسیار پایینی دارند و به وسیله آن ها می توان دیوایس های الکترومکانیکی را با هزینه تمام شده بسیار پایین تر ساخت .
در سال 2000 اولین سری از دیوایس های یکپارچه‌سازی کلان‌مقیاس (VLSI) توسط محققان شرکت IBM ساخته شد . این حافظه به وسیله استفاده از AFM ساخته شد و به وسیله حرارت دادن و سنجش یک لایه دگردیس پذیر (عمل خواندن و نوشتن) به عنوان یک حافظه مورد استفاده قرار گرفت . همچنین مرکز ITRS پرونده ای جدید را برای انجام مطالعات بر روی این نوع از مموری ها باز کرد .


[color=#0000ff][b]اهمیت NEMS در AFM چیست ؟[/b][/color]
در اثر ساخته شدن دیوایس های NEMS ، بشر توانسته است حسگر هایی بسازد که می تواند فشار، نوسانات و نیرو ها را در سطح اتمی و سیگنال های شیمیایی بررسی کند ، یکی از مهمترین استفاده این دیوایس ها در ساخت پراب های نانویی برای اندازه گیری های بسیار دقیق است .

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
توضیحات:
AFM چیست ؟!

[center][img]http://gallery.military.ir/albums/userpics/10206/450px-Atomic_Force_Microscope_1.jpg[/img][/center]

Atomic Force microscope که به اختصار AFM نامیده می شود . معادل فارسی آن میکروسکوپ نیروی پویش یا میکروسکوپ نیروی اتمی است . در این میکروسکوپ ها یک پراب بر روی یک کانتی لیور(اهرم) قرار گرفته است که در اثر نیروی بین نمونه و نوک خم می‌شود. عکس طرز کار یک AFM را نشان می‌دهد.
با خم شدن کانتی‌لیور، انعکاس نور لیزر بر روی آشکارسازنوری جابجا می‌شود. بدین ترتیب می‌توان جابجایی نوک کانتی‌لیور را اندازه‌گیری کرد. از آنجایی که کانتی‌لیور در جابجایی‌های کوچک از قانون هوک پیروی می‌کند، از روی جابجایی کانتی‌لیور می‌توان نیروی برهم‌کنش بین نوک و سطح نمونه را بدست آورد. و از روی نیروی بین اتم‌های سطح نمونه و پراب، می‌توان فاصله بین نوک و سطح نمونه، یا همان ارتفاع آن قسمت از نمونه را بدست آورد.
حرکت پراب بر روی نمونه توسط دستگاه موقعیت‌یاب بسیار دقیقی انجام می‌شود که از سرامیک‌های پیزوالکتریک ساخته می‌شود.

[center][img]http://gallery.military.ir/albums/userpics/10206/Atomic_force_microscope_block_diagram_svg.png[/img][/center]

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


[color=#0000ff][b]روند کوچک سازی[/b][/color]

در ساخت دیوایس های NEMS از دو شیوه متفاوت استفاده می شود. اولین راه ساخت این دیوایس ها شیوه ساخت از بالا به پایین است (top-down) . در این روش ساخت از روش های معمول و قدیمی ساخت نظیر لیتوگرافی پرتو الکترونی و یا لیتوگرافی اپتیکی برای ساخت دیوایس ها استفاده می شود. این روش باعث میشود تا ساختارهای به دست آمده نهایی تحت کنترل زیادی تولید شوند . در این روش ها دیوایس به وسیله لایه های باریک فلزی و یا لایه های نیمه هادی های قلمکاری شده استفاده می شود.

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
توضیحات : (تعریف ساده تر بعد از تعریف اصلی قرار داده شده است ).
لیتوگرافی یا طرح نگاری الکترونی در اوایل دهه ۱۹۶۰ میلادی تقریبا هم همان زمان با طرح نگاری نوری ابداع شد. طرح نگار الکترونی از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) منشعب شده و بسیار شبیه آن است. این روش تنها با کشف پلیمر حساس به الکترون معروف به PMMA، امکان پذیر شد؛ تابش الکترون به PMMA، همانند تابش نور به پلیمر واسط در طرح نگار نوری است. ساخت طرح نانومتری بواسطه طرح نگاری الکترونی بسیار زودتر از طرح نگاری نوری انجام شد. از آنجا که پرتو الکترونی بسیار باریک فراهم گشت، طرح نگاری الکترونی با PMMA بسیار زود توانست وضوح تصویر بسیار بالاتری از آنچه که در آن زمان برای طرح نگاری نوری یک رویا بود دست یابد. در اوایل دهه ۱۹۷۰ میلادی، طرح نگاری الکترونی توانست طرح‌های ۶۰ نانومتری ایجاد کند. در حال حاضر، طرح نگاری الکترونی بهمراه پلیمرهای واسط مخصوص و فرآیندهای شیمیایی مربوطه می‌تواند طرح‌های کمتر از ۱۰ نانومتر ایجاد کند. بر خلاف طرح نگار نوری، در این روش از ماسک استفاده نمی‌شود به همین دلیل سرعت بسیار پایین تری نسبت به طرح نگار نوری دارد.
به زبان عادی ، منظور اینه که با استفاده از نور و یا الکترون روی سطح یک شکل خاص ایجاد می کنند ، تقریبا میشه گفت مثل قلمزنی هست ولی اینجا به جای قلم از الکترون و نور استفاده میشه !
[center][img]http://gallery.military.ir/albums/userpics/10206/Electron_beam_scattering.jpg[/img][/center]

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

اما در روش دوم به جای استفاده از خواص فیزیکی ما به وسیله خواص شیمیایی مولکول ها و اتم ها را وادار می کنیم به شیوه ای که مورد نظر ماست در کنار یکدیگر قرار بگیرند و شکل نهایی را ایجاد کنند . به این روش خودمونتاژی مولکولی (molecular self-assembly) و یا (Molecular recognition) گفته می شود . مزیت این روش ساخت دیوایس ها در ابعاد بسیار کوچک است اما مشکل اساسی این است که کنترل کاملی بر نحوه ساخت نداریم .

در شکل زیر می توانید مشاهده کنید که کریستال مورد نظر با استفاده پیوند های هیدروژنی در حال شکل گیری است .

[center][img]http://gallery.military.ir/albums/userpics/10206/800px-Molecular_Recognition_ChemComm_1313_1998.jpg[/img][/center]

[center]نمونه دیگر[/center]
[center][img]http://gallery.military.ir/albums/userpics/10206/675px-Vancomysin_AntimicrobAgentsChemother_1990_1342_commons.jpg[/img][/center]

تغییر شکل طلا به وسیله حرارت
[center][img]http://gallery.military.ir/albums/userpics/10206/Thermal_nanomotor_melting_gold.png[/img][/center]


منابع:
[url="http://en.wikipedia.org/wiki/Nanoelectromechanical_systems"]http://en.wikipedia....hanical_systems[/url]
[url="http://www.azonano.com/article.aspx?ArticleID=2465"]http://www.azonano.c...?ArticleID=2465[/url]
[url="http://fa.wikipedia.org/wiki/میکروسکوپ_نیروی_اتمی"]http://fa.wikipedia....سکوپ_نیروی_اتمی[/url]
[url="http://fa.wikipedia.org/wiki/طرح‌نگار_الکترونی"]http://fa.wikipedia....ح‌نگار_الکترونی[/url]

[center][b][color=#b22222]مترجم : حامد فاتحی[/color][/b][/center]
[center][b][color=#b22222]Hamedof & Military.ir , Allrights Reserved[/color][/b][/center]

[center][color=#0000cd][b]ادامه دارد..... انشالله[/b][/color][/center]
[center][color=#0000cd][b]فقط برای علم دوستان[/b][/color][/center]
[center][b][color=#b22222] [/color][/b] [/center] ویرایش شده در شهریور 92 توسط hamedof

[maysam2007 863]

خیلی ممنون آقا حامد عزیز.


طولانی نبود. مخصوصا به خاطر تصاویر زیاد که بین مطالب قرار دادین خوندنش خسته کننده نیست.

منتظر ادامه مطالبتون هم هستیم.

[hamedof 5,183]

[quote name='maysam2007' timestamp='1378562607' post='337048']
خیلی ممنون آقا حامد عزیز.


طولانی نبود. مخصوصا به خاطر تصاویر زیاد که بین مطالب قرار دادین خوندنش خسته کننده نیست.

منتظر ادامه مطالبتون هم هستیم.
[/quote]

ممنون از شما ، فقط دوستان من باور کنم شما هیچ سوالی ندارید از متن ؟ اگه واقعا اینطوره برم سر قسمت های بعدی ! ویرایش شده در شهریور 92 توسط hamedof

[Antiwar 3,222]

من خودم کلی سوال دارم

[quote]در سال 2000 اولین سری از دیوایس های یکپارچه‌سازی کلان‌مقیاس (VLSI) توسط محققان شرکت IBM ساخته شد . این حافظه به وسیله استفاده از AFM ساخته شد و به وسیله حرارت دادن و سنجش یک لایه دگردیس پذیر (عمل خواندن و نوشتن) به عنوان یک حافظه مورد استفاده قرار گرفت . همچنین مرکز ITRS پرونده ای جدید را برای انجام مطالعات بر روی این نوع از مموری ها باز کرد .[/quote]
این تیکه را لطفا یک توضیح بدهید. اگر متن انگلیسی را دارید اصلا متن انگلیسی اش را هم بذارید شاید بهتر فهمیده شد.

اول این vlsi جیه؟
حافظه را چطور با AFM ساختن؟


در AFM ها من تقریبا برداشتم این بود که این میکروسکوپ بر یک نقطه ی ماده فشار میاره و با مقایسه ی میزانی که جابه جایی در ضخامت ماده ایجاد شده، به میزان اتومیک فورس ها پی می بره (این جا به جایی با تغییر مکان پرتو لیزر مشاهده خواهد شد) ولی این جمله ی شما منو به این فکر انداخت که احتمالا اشتباه فهمیدم:

[quote] و از روی نیروی بین اتم‌های سطح نمونه و پراب، می‌توان فاصله بین نوک و سطح نمونه، یا همان ارتفاع آن قسمت از نمونه را بدست آورد.[/quote]
اگه میشه یکم توضیح بدهید اگر میشه متن اصلی را هم بذارید که شاید کمک کنه.
اگرم ممکنه واحد مقیاس اندازه گیری اتومیک فورس را بگید چیه؟


[quote]پلیمر معروف به PMMA[/quote]

توضیح لطفا... این پلیمر چیه و با تابش الکترون بهش دقیقا چه اتفاقی درش میفته؟ پلیمر خورده میشه؟ تغییر جنس میده. تغییر فورم فیزیکی میده ؟؟؟؟
برداشت من این بود که با تابش الکترون بر روی پلیمر ما درش تغییر ایجاد می کنیم و یک جور دیوایس را روی ورق پلیمری می سازیم. نتیجه این که این دیوایس باید یک دیوایس یک لایه و تخت باشه... شما حجم به اون شکل نمی تونید در بیارید.
دوم این که فقط هم از جنس پلیمر هست. یعنی نمی تونید دیوایس با چند اتم مختلف طراحی کنید. فقط هم از عناصر موجود در پلیمر میشه استفاده کرد. عناصر پلیمر چی هست؟

پلیمر واسط در نور نگاری چی هست؟
یکم راجع به نور نگاری هم توضیح بدهید اگر حوصله دارید...
=======================

فکر کنم این دو تا تصویر یکی مانده به آخر مربوط به یک کریستال بودند فقط یکی نمونه ی سه بعدیش هست؟ درسته؟
راجع به این روش شیمیایی ممنون میشم در آینده بیشتر توضیح بدهید...

(الان حامدف با خودش میگه، خدایا توبه! ببخشید دیگه. کنکجاویه من که بجنبه این طوری میشه. هر جا حوصله نداشتی جواب نده. هیچ اشکالی نداره)