Bilgi nasıl elde edilir?

İsimli konu WH 'Soru Cevap' kategorisinde, Misafir üyesi tarafından 9 Aralık 2009 tarihinde yazılmıştır. Konu Özeti: Bilgi nasıl elde edilir?. Bilgi nasıl elde edilir? 'Arı Sütü'' nasıl elde edilir? Başarı nasıl elde edilir? ...

  1. Sponsorlu Bağlantılar

    Bilgi nasıl elde edilir?

    Sponsorlu Bağlantılar
    9 Aralık 2009
    #1
  2. 9 Aralık 2009
    #2
  3. İLETKEN POLİMERLER

    Otuz yıl öncesine kadar bütün karbon tabanlı polimerlere çok iyi bir yalıtkan olarak bakılıyordu. Plastiklerin elektriği iletme fikri o yıllarda pek rağbet görmedi. Gerçekten plastik malzemeler bu yalıtkan özelliği ile elektronik endüstrisinde yaygın bir şekilde kullanılmıştır. Bununla birlikte, bu dar bakış açısı yeni keşfedilen ve kendine özgü iletkenliği olan elektroaktif polimerlerle birlikte çok süratli bir şekilde değişmiştir. Polimerlerin bu sınıfı henüz başlangıç safhasında olmasına rağmen, 1950–1930 yılları arasında, plastiklerin endüstrideki öneminden çok daha fazla önem kazanmaktadır.

    İlk iletken plastikler kazara Almanya’daki BASF plastik araştırma laboratuarında aromatik bileşiklerin oksidatif kuplajı çalışmaları sırasında keşfedilmiştir. Burada Polyphenylene ve polythiophene polimerler yapılmış ve bu polimerlerin elektriksel iletkenliklerinin 0.1 S cm–1’lik bir artış gösterdiği gözlenmiştir. Daha sonradan başka birçok iletken bileşik keşfedilmiştir.

    Polimerler, uzun zincirli moleküllerdir. Bunlara makromolekül de denmektedir. Monomer denen çok sayıda daha basit birimlerin birbirine eklenmesiyle yapılırlar. Polimerlerin hem organik hem de inorganik dünyada son derece geniş bir yayılım alanı vardır. Selüloz, linyit, proteinler veya nükleik asitler organik polimerlerin tipik örneklerindendir. Elmas, kuartz, feldispat gibi bazı maddeler de inorganik polimerlere birer örnek teşkil ederler. Bu maddelere ilave edilmesi gereken polyethylene, polyurethane, polycarbonate, vb. gibi önemli sayıda birçok sentetik polimerler de vardır. Sentetik polimerlerin sayısı ve çeşitliliği çoğalmaya devam ettikçe, bunların değişik tekniklerle araştırılması ve incelenmesi de bitmeyecektir. İletken polimerlerin yapısını araştırmak için sıkça kullanılan bu metotlardan biri de Elektron Paramanyetik Rezonanstır (EPR). Sadece paramanyetik merkezleri açığa vurma özelliğinden dolayı, EPR tekniği bu tarz incelemeler için gayet uygun bir yöntemdir. Makromoleküllerin iki elektronlu kimyasal bağlarının kırılmasıyla oluşturulan bozukluklar paramanyetik serbest radikallerdir. Bunlar, mekanik öğütme, çeşitli kimyasal ajanların etkisi, iyonize edici ışınlama, gama ve ultraviyole ışınlaması gibi birçok yöntemlerle oluşturulabilirler. Bu teknikle, polimerlerde serbest radikallerin araştırılması, molekül zincirlerinin kırılmasıyla irtibatlı olan yaşlanma, kimyasal ajanların etkisi veya ışınlamaya maruz kalma gibi farklı süreçlerin anlaşılmasında çok kullanışlıdır.

    Genellikle, serbest radikaller, zayıf bir spin-yörünge etkileşmesine sahip olmalarından dolayı, serbest elektronunkine yakın g-faktörü ile karakterize edilirler. Aynı zamanda, serbest radikallerin EPR spektrumları genellikle iyi çözülmüş aşırı ince veya süper aşırı ince yapı yarılmaları gösterir. Bu yarılmalar, araştırılan radikallerin kimyasal yapılarını yansıtarak onların daha iyi tanınmasını imkân verirler. Diğer yandan, polimerler, hatta yüksek mertebede düzenli olanları bile, tipik kristal katılar değillerdir, fakat camsı (glassy) duruma benzer bazı özellikler gösterirler.

    Bilim adamları, daha ucuz malzeme üretmek için devamlı çalışıyorlar. Nitekim çok uzun bir geçmişi olmayan naylon, lâstik, plâstik ve polivinilklorür (PVC) bugün çok yaygın olarak kullanılan maddeler sırasına girmiştir. Çevremizde gördüğümüz, günlük hayatta kullandığımız pek çok şey, plâstikten, yani polimerlerden yapılmıştır. Polimerler (poly= çok, meros=parça, ünite), birbirine benzer küçük molekül birimlerinin zincir şeklinde birbirine eklenerek meydana getirdiği dev moleküllerdir. Çok sık kullandığımız naylon poşetlerden, araba lâstiklerine; çocuk oyuncaklarından, kışın giydiğimiz botların tabanlarının yapımına kadar, pek çok sahada polimerler kullanılmaktadır.

    Polimerler, yani plastikler, metallerin aksine yalıtkan ve elektriği iletmeyen maddeler olarak bilinmekteydi ve bu özelliği ile de elektrik tellerinin kaplanmasında kullanılmaktadır. Çünkü böylece elektrik tellerinin canlılarla ve birbirleriyle kısa devre teması önlenir. Ancak, bütün bunlarla birlikte Alan J. Heeger, Alan G. MacDiarmid ve Hideki Shirakawa isimli bilim adamları yaptıkları buluşlarıyla bir polimer olan poliasetilenin (polyacetylene) hemen hemen bir metal gibi iletken olabileceğini gösterdiler. Bu buluşla polimerlerin hep yalıtkan olma imajı da değiştirilmiş olmaktadır. Bu bilim adamları bu buluşları ve polimerlerle ilgili sonraki çalışmalarından dolayı Nobel 2000 kimya ödülüne layık görülmüşlerdir.

    Poliasetilen, Shirakawa ve arkadaşları tarafından 1974 te, Ziegler Natta ( K. Ziegler ve G. Nata; Nobel 1966 kimya ödülü) katalizini kullanarak, asetilenden gümüş renkli, parlak görünümlü bir film hazırlayana kadar siyah bir toz olarak bilinirdi. Fakat o metalik görünümüne rağmen henüz bir iletken değildi. Bununla birlikte, 1977 de, Shirakawa, MacDiarmid ve Heeger klor (chlorine) brom (bromine) veya iyot (iodine) buharı ile yükseltgenme (oxidation) yaptırdıkları polimer filmlerinin, orijinal hallerinden, 109 kez daha iletken olduklarını buldular. Polimerlerin halojenlerle muamelesi yarıiletkenlerdekine benzer biçimde “katkılama” (doping) olarak isimlendirilmiştir. Poliasetilenin “katkılı” hali metre başına 105 siemens lik bir iletkenliğe sahiptir. Bu da daha önce bilinen polimerlerinkinden epeyce yüksek bir değerdir. Bir kıyaslama yapacak olursak, iyi bir yalıtkan olan teflonun iletkenliği 10-16 S m-1 iken ve gümüş ile bakırınki 108 S m-1 dir.

    İletken bir polimerin temel özelliği polimerin omurgası (ana zincir) boyunca konjuge (ardışık sıralanmış) çift bağların olmasıdır. Konjugasyonda, karbon atomları arasındaki bağlar birbiri ardı sıra değişen tek ve çift bağlar şeklinde dizilmişlerdir. Her bir bağ kuvvetli bir kimyasal bağ olan “sigma” (s) bağı içerir. İlaveten, her çift bağda daha zayıf (% 30) ve daha az lokalize olmuş bir “pi” p bağı vardır. Bunlara rağmen, konjugasyon, polimer maddeyi iletken yapmak için yeterli değildir. Fakat bunlara dopant maddeleri girdirilerek iletkenliği arttırılabilir. Dopantların yaptığı şey malzeme içersinde elektron ve “hole” lerin sayısını arttırmaktır. Bir elektron eksikliğinin olduğu konuma bir hole denir. Böyle bir “hole” komşu bir konumdan atlayan bir elektronla doldurulduğunda yeni bir hole oluşturulur ve bunun böyle devam etmesiyle yükün uzun bir mesafeye göç etmesi sağlanır.
    29 Şubat 2012
    #3
  4. Konu basligi düzenlenmistir//
    2 Mart 2012
    #4
soru sor