صنّعت ودرست مواد نانوية مختلفة كأسلاك الفضة النانوية وأنابيب الكربون النانوية واستخدمت أساليب عدة في تصنيع أجهزة نانوية كالطباعة الثلاثية، ولكن تركيزي منصب على أشباه الموصلات وتحديدا مادة أكسيد الزنك لما لها من مميزات وخواص رائعة تمكننا من توظيفها في تطبيقات كثيرة كالمجسات وغيرها
تصنّع أجسام النانو من أكسيد الزنك بطرق عدة منها ما يحتاج لضغط منخفض ومنها ما يتطلب درجة حرارة عالية جدا وذلك لانتاجها بنقاوة عالية وهي طرق تجنبتها لأنها لا تنتج كميات كبيرة
اخترت الطريقة المائية الحرارية
Hydrothermal Synthesis
والتي لا تتطلب حرارة عالية ولا ضغط منخفض وتنتج بوفرة
اخترت الطريقة المائية الحرارية
Hydrothermal Synthesis
والتي لا تتطلب حرارة عالية ولا ضغط منخفض وتنتج بوفرة
في هذه الطريقة يتم خلط مواد الوصفة الكيميائية وتسخن لدرجة حرارة بين 70 و 90 C
الوصفة الأكثر استخداما تنتج أسلاك نانوية سداسية غالبا
♦️الهدف وهو التحدي يكمن في التحكم بأشكال الأجسام النانوية وأحجامها وهو ما يؤثر مباشرة بخصائصها المختلفة وبالتالي يحدد وظيفتها ومستوى أدائها كأجهزة
الوصفة الأكثر استخداما تنتج أسلاك نانوية سداسية غالبا
♦️الهدف وهو التحدي يكمن في التحكم بأشكال الأجسام النانوية وأحجامها وهو ما يؤثر مباشرة بخصائصها المختلفة وبالتالي يحدد وظيفتها ومستوى أدائها كأجهزة
بعد تجارب عديدة وعمل مضني تمكنت بتوفيق الله من الوصول لوصفتي الخاصة (الأمر يشبه جدا وصفات الطبخ)😅
وتمكنت بواسطتها من تحضير أطول أسلاك نانوية بعدد كبير بالطريقة المائية الحرارية
طول الأسلاك مهم جداً لزيادة نسبة (مساحة السطح إلى الحجم) ما يرفع الكفاءة ويسهل عملية تصنيع الأجهزة 👌
وتمكنت بواسطتها من تحضير أطول أسلاك نانوية بعدد كبير بالطريقة المائية الحرارية
طول الأسلاك مهم جداً لزيادة نسبة (مساحة السطح إلى الحجم) ما يرفع الكفاءة ويسهل عملية تصنيع الأجهزة 👌
بعد ذلك قمت ببعض التعديلات الكيميائية وتمكنت من تحضير أقراص سداسية نانوية (2D) ، ودرست خصائصها فوجدت أنها بعكس الأسلاك النانوية (1D) تتمتع بزيادة عالية بالقطبية على سطوحها المكشوف ، وهو ما أثر بشكل إيجابي على وظيفتها كمجسات للغازات وتفوقت في أدائها على الأجهزة المصنوعة من الأسلاك
بعد أن أصبحت بفضل الله قادر على التحكم بأحجام الأسلاك (الطول والقطر والكثافة) وأحجام الأقراص السداسية (القطر والسمك) قمت بدراسة تأثير حجم الجسم النانوي على أدائه كمجس
ونشرت نتائجي بعدة أوراق علمية في الجمعية الملكية للكيميائيين قارنت بها أسلاك بأحجام مختلفة وأقراص بأحجام مختلفة
ونشرت نتائجي بعدة أوراق علمية في الجمعية الملكية للكيميائيين قارنت بها أسلاك بأحجام مختلفة وأقراص بأحجام مختلفة
ثم طورت طريقتي في التحضير وزاد تعقيدها للوصول لدرجة أكبر في التحكم بأشكال الأجسام النانوية، فكنت أحضر الأسلاك (1D) والأقراص (2D) وأزرع عليها أسلاك نانوية جديدة ليصبح الشكل النهائي (3D) وكأنه مشط كثيف، بمساحة سطح أعلى بكثير ما يجعله أكثر كفاءة كجهاز ونشرت نتائجي في مجلة Nanoscale
ثم تمكنت من تحويل الأسلاك (1D) والأقراص (2D) النانوية لأجسام تتفرع منها رقائق فتحول السلك لشكل ورقة شجر🍃 وتحول القرص إلى رقائق نانوية تشبه رقائق الذُرة 🌽 (كورنفلكس)
سميت الأولى Nano-leaf
والثانية Nano-flakes
وبذلك ارتفعت مساحة وقطبية الأسطح المكشوفة وهو ما رفع كفاءة الأجهزة
سميت الأولى Nano-leaf
والثانية Nano-flakes
وبذلك ارتفعت مساحة وقطبية الأسطح المكشوفة وهو ما رفع كفاءة الأجهزة
في هذه المرحلة أصبحت متمكن من التحكم بالأحجام وأشكال الأجسام النانوية لدرجة عالية ولله الحمد وقمت بدراسة خواصها التي تعتمد بشكل كبير على الشكل والحجم وصنعت منها مجسات وقارنت أداءها وشرحت الأسباب في عدة أوراق علمية نشرت في مجلات عالمية مرموقة
في كل ما سبق كنت أصنّع الأجسام النانوية أولاً ثم أنقلها لقاعدة الجهاز الذي عليها الأقطاب الكهربائية لتشغيل الجهاز النانوي، وهي عملية معقدة جداً ومكلفة وغير دقيقة النتائج ،، فبدأت أبحث عن حل يضمن وضع الأجسام النانوية في المكان المحدد بشكل أكثر دقة ويرفع من كفاءة عمله
فتوصلت بفضل الله لطريقة زراعة الأسلاك النانوية على الأقطاب مباشرة مع التحكم بطولها وقطرها ، ما يجعل التصاقها أقوى ومرور الشحنات فيها أفضل ويلغي حاجتي لعملية النقل الغير دقيقة والمعقدة
فصنعت جهاز تنمو من أقطابه الأسلاك وتتلامس وهو تصميم زاد من حساسية المجس وسرعة استجابته ودقته
فصنعت جهاز تنمو من أقطابه الأسلاك وتتلامس وهو تصميم زاد من حساسية المجس وسرعة استجابته ودقته
ثم طورت طريقتي في تحضير هذه الأسلاك النانوية التي تنطلق من الأقطاب لتأخذ شكل "الحقنة" 💉
جذعها يكون بحجم سلك نانوي عادي 100-200 نانومتر وفي مرحلة لاحقة أقوم بتغيير التفاعل ليصبح السلك الممتد بقطر 20-40 نانومتر
وبهذا حصلت على تصميم دقيق
سهل وغير مكلف وجهاز سريع وفائق الأداء
جذعها يكون بحجم سلك نانوي عادي 100-200 نانومتر وفي مرحلة لاحقة أقوم بتغيير التفاعل ليصبح السلك الممتد بقطر 20-40 نانومتر
وبهذا حصلت على تصميم دقيق
سهل وغير مكلف وجهاز سريع وفائق الأداء
طريقة تصنيع الأجهزة النانوية هذه جمعت بين البساطة والدقة العالية والكفاءة الفائقة وانخفاض التكلفة والانتاج الكبير
وقد نشرت نتائجي هذه في مجلة Scientific Reports التابعة لدار نشر Nature
كما لخصت مجمل طريقتي في تحضير الأجسام النانوية في كتاب نُشر في دار نشر جامعة #كيمبردج
وقد نشرت نتائجي هذه في مجلة Scientific Reports التابعة لدار نشر Nature
كما لخصت مجمل طريقتي في تحضير الأجسام النانوية في كتاب نُشر في دار نشر جامعة #كيمبردج
كل ما تعلمته وأنجزته كان بتوفيق الله أولاً ☝️
ثم بدعم من بلدي الحبيب #الكويت
ثم دعم الأهل والأصدقاء
وما أنا إلا قاطف ثمر لمن ذكرتهم
ختاماً
🔅سبحانك لا علم لنا إلا ما علمتنا ۖ إنك أنت العليم الحكيم🔅
ثم بدعم من بلدي الحبيب #الكويت
ثم دعم الأهل والأصدقاء
وما أنا إلا قاطف ثمر لمن ذكرتهم
ختاماً
🔅سبحانك لا علم لنا إلا ما علمتنا ۖ إنك أنت العليم الحكيم🔅
لمن سأل عن الأجهزة التي استخدمتها سأضيف بعضها هنا
بعد تحضير الأجسام #النانو ية، نضعها بين أقطاب مجهرية لنكون جهاز نانوي باستخدام جهاز تحكم مجهري له إبر معدنية يجب أن تلامس الأقطاب بدقة
المشكلة أن أي خطأ بسيط هنا أو لمس أو تحريك للقاعدة سيتسبب باحتكاك قوي للإبر وقطع للقطب وإتلاف الجهاز النانوي 😅
المشكلة أن أي خطأ بسيط هنا أو لمس أو تحريك للقاعدة سيتسبب باحتكاك قوي للإبر وقطع للقطب وإتلاف الجهاز النانوي 😅
جاري تحميل الاقتراحات...