نوع جديد من مواد الاستشعار المتقدمة

من ويكي الأخبار
اذهب إلى: تصفح، ابحث
أخبار ذات علاقة

نجح العلماء في تطوير مركب النيكل الذي يتغير لون والمغناطيسية عندما تتعرض لبخار الميثانول. ويمكن استخدام المواد الجديدة ليس فقط كمستشعر كيميائي، ولكن أيضا مع أجهزة الذاكرة القابلة لإعادة الكتابة في المستقبل. وقد نجح علماء جامعة هوكايدو في تطوير مركب النيكل الذي يتغير لون والمغناطيسية عندما تتعرض لبخار الميثانول. ويمكن استخدام المواد الجديدة ليس فقط كمستشعر كيميائي، ولكن أيضا مع أجهزة الذاكرة القابلة لإعادة الكتابة في المستقبل. وتسمى ظاهرة تغير اللون في مادة، التي تسببها الأبخرة المركزة العضوية المتطايرة أو الغاز غير العضوي، فابوكروميسم. ومنذ اكتشافه في نهاية القرن الماضي، ركز العلماء أبحاثهم على تطوير المواد الحسية التي يمكن أن تظهر بوضوح وجود المذيبات العضوية الضارة. وعلاوة على ذلك، يمكن أن يؤدي البحث في المواد التي تزامن اللون والتغيرات الأخرى في الممتلكات، مثل المغناطيسية، إلى تطبيقات أوسع نطاقا. وركز فريق البحث بقيادة ماساكو كاتو في جامعة هوكايدو على تطوير المواد التي تغير في وقت واحد اللون والمغناطيسية عندما تتعرض لأبخرة. حتى الآن، كان من المعروف أن بعض المركبات الحديد لتبديل المغناطيسية بين "باراماجنيتيسم" و "دياماغنيتيسم" في درجة حرارة الغرفة، ولكن عادة ما تقع في حالة مستقرة عندما تكون درجات الحرارة أقل. ولذلك كان من المهم تطوير المواد التي يمكن أن تغير المغناطيسية تحت نطاق درجة حرارة أوسع. ركز الفريق على مركب النيكل (الثاني)-الكينونويد. يقول ماساكو كاتو: "كلما تغير المركب المغناطيسية عندما يتغير هيكله التنسيقي، افترضنا أنه إذا كانت أبخرة المذيبات قادرة على ربط أيونات النيكل مباشرة، فإن المركب سيغير الألوان والمغناطيسية في وقت واحد". وفقا لبحثهم، تم وضع مركب النيكل (الثاني)-الكينونويد في بيئة عالية الكثافة من بخار الميثانول. مرة واحدة جزيئات الميثانول المستعبدين مع المركب ، تم تحويل هيكل التنسيق تليها تغيير في اللون من الأرجواني العميق إلى البرتقالي. عندما تتعرض لأبخرة مثل الإيثانول والكلوروفورم، جزيئات الميثانول منفصلة من المركب ، عكس لونه إلى الأرجواني العميق. بالتعاون مع نورياكي ماتسوناغا في جامعة هوكايدو، وجدوا أن تغيرات اللون وقعت جنبا إلى جنب مع التغيرات في المغناطيسية. عندما تم إزالة جزيئات الميثانول من المركب ، تحولت من باراماجنيتيسم إلى دياماغنيتيسم، ويمكن الحفاظ على كلا الدولتين تحت نطاق درجة حرارة واسعة. يقول كاتو: "يمثل هذا البحث المرة الأولى التي نجحت فيها جزيئات البخار في تغيير الحالات المغناطيسية لمركبات النيكل". "كما يتفاعل مركب النيكل بشكل مختلف مع الإيثانول والميثانول، يمكن استخدامه في المستقبل كمواد استشعار انتقائية للميثانول، ونحن نتوقع أن تطبيقات أخرى من هذه الطريقة قد تؤدي إلى مواد جديدة يمكن أن تسجل ومحو البيانات باستخدام بخار".

مصادر[عدل]