آخر الأخبار
  1.   تدريسي من كلية العلوم بجامعة ديالى عضو لجنة مناقشة رسالة طالب ماجستير في جامعة بغداد
  2.   إصدار الأمر الجامعي والقبول النهائي للمتقدمين على الدراسات العليا في كلية العلوم جامعة ديالى للعام الدراسي 2018-2019
  3.   إعلان إلى المحاضرين الخارجيين في كلية العلوم بجامعة ديالى والمدرجة أسماؤهم أدناه
  4.   إعلان إلى طلبة الدراسات العليا في كلية العلوم بجامعة ديالى والمدرجة أسماؤهم أدناه
  5.   عمادة كلية العلوم بجامعة ديالى تدعو كافة خريجيها للسنوات السابقة إلى التفاعل مع برنامج متابعة الخريجين
  6.   إعلان دورة مجانية لخريجي وطلبة كلية العلوم
  7.   حصول التدريسي فراس علي محمد على ترقية علمية ومنحه لقب مدرس
  8.   حصول التدريسية الزهراء ابراهيم عبد المجيد على ترقية علمية ومنحها لقب مدرس
  9.   حصول التدريسية رغد ابراهيم أحمد على ترقية علمية ومنحها لقب مدرس
  10.   حصول الدكتور معتضد مجيد حميد على ترقية علمية ومنحه لقب أستاذ مساعد
  11.   حصول الدكتورة زهراء جعفر جميل على ترقية علمية ومنحها لقب أستاذ مساعد
  12.   إعلان عطلة رسمية في جامعة ديالى والمحافظة بسبب إرتفاع درجات الحرارة
  13.   إعلان إلى طلبة الدراسات العليا في كلية العلوم جامعة ديالى والمدرجة أسماؤهم في أدناه
  14.   مجلس كلية العلوم بجامعة ديالى يعقد جلسته الحادية عشر لمناقشة موضوع إستمارات التصنيف
  15.   مناقشة رسالة طالب الماجستير حسن جاسم عباس من قسم علوم الفيزياء
  16.   مناقشة رسالة طالبة الماجستير أسيل فايق غيدان من قسم علوم الكيمياء
  17.   كلية العلوم بجامعة ديالى تعلن نتائج القبول المبدئي للمتقدمين على الدراسات العليا للعام الدراسي 2018-2019
  18.   السيد عميد الكلية , نائب رئيس المجلس يحضر إجتماع مجلس تحسين جودة التعليم في كليات العلوم بجامعة بغداد
  19.   تدريسي من كلية العلوم بجامعة ديالى يشارك في مؤتمر علمي دولي في رومانيا
  20.   كلية العلوم بجامعة ديالى تصدر العدد الثالث من المجلد الثالث عشر من المجلة العلمية DJPS
  21.   إعلان مناقشة طالب دراسات عليا (ماجستير) في كلية العلوم جامعة ديالى
  22.   تدريسي من كلية العلوم في جامعة ديالى عضو مناقشة أطروحة طالب دكتوراه في جامعة الأنبار
  23.   كلية العلوم بجامعة ديالى تعلن نتائج الإمتحان التنافسي للمتقدمين على الدراسات العليا للسنة الدراسية 2018-2019
  24.   إعلان مناقشة طالبة دراسات عليا (ماجستير) في كلية العلوم جامعة ديالى

المواد فائقة التوصيل وتطبيقاتها الصناعية بقام الدكتور زيادطارق خضير

كلية العلوم  |  جامعة ديالى

المقال العلمي الاسبوعي

المواد فائقة التوصيل وتطبيقاتها الصناعية

بقلم الدكتور زياد طارق خضير / رئيس قسم علوم الفيزياء

كلية العلوم / جامعة ديالى

 

من المعروف ان المواد في الطبيعة  يمكن تقسيمها الى ثلاثة اصناف اعتمادا على قابلية توصيلها الكهربائي  وهي: الموصلات(Conductors) ، واشباه الموصلات(Semiconductors)، والعوازل (Insulators)،ولكن هناك نوعاً اخراً تم الحصول عليه وتطويره على ايدي العلماء وهو مايعرف بالموصلات فائقة التوصيل(Superconductors).
 
وتعد اليوم ظاهرة التوصيل الفائق (Superconductivity) احد اهم الظواهر في فيزياء الحالة الصلبة، وذلك لكون بعض الفلزات والمركبات التي تتصف بهذه الظاهرة تكاد ان تنعدم  مقاومتها النوعية عند درجة حرارة معينة واطئة، او بتعبير اخر ان التيار الكهربائي يسري فيها دون أي تبديد في قيمته، وبذلك تصبح قدرتها على التوصيل فائقة جدا.  ومن الناحية التاريخية فقد اكتشفت هذه الظاهرة عام  1911)) من قبل العالم الفيزيائي الهولندي هيك كاميرلنك اونيس(Heike Kamerlingh Onnes) وذلك من خلال دراسة التوصيل الكهربائي للزئبق النقي عند درجات حرارة واطئة جدا، فقد وجد ان المقاومة النوعية للزئبق تختفي فجأة (أي تكاد ان تكون صفرا) عند تبريده عند درجة حرارة سائل الهليوم (4.2)كلفن أي مايعادل (286)تحت الصفر المئوي، وقد اطلق على الدرجة الحرارية التي تفقد المادة عندها مقاومتها وتتحول من مادة عادية الى موصل فائق بدرجة الحرارة الحرجة  (Critical Temperature)  ويرمز لها بالرمز (Tc)، وقبل هذا التاريخ كان الاعتقاد السائد أن جميع المواد تصبح فائقة التوصيل للكهرباء فقط عند درجة  حرارة الصفر المطلق أي )-273( درجة مئوية.وبعد هذا الاكتشاف استمر العلماء بالبحث عن مواد ذات درجات حرجة اعلى، ففي بداية الاربعينات من القرن الماضي تم الوصول الى الدرجة الحرجة (15) كلفن وفي عام 1973 تم الوصول الى درجة (23) كلفن، اما القفزة الكبرى فكانت في عام 1986 عندما تم الوصول الى درجة حرجة مقدارها (30) كلفن من خلال تحضير مواد سيراميكية  وتوالت بعد ذلك البحوث في كل ارجاء العالم لاهمية هذه المواد في التطبيقات الصناعية المختلفة الى ان تم الوصول الى درجات حرارية حرجة عالية وخاصة في المواد التي تعرف المواد فائقة التوصيل عالية الحرارة(HTS) والتي اقتربت من درجة حرارة الغرفة.
 
ان الصفة المهمة الاخرى التي امتازت بها المواد فائقة التوصيل عند درجة  حرارة تحولها هي نفورها من المجال المغناطيسي المسلط عليها، أي انها تعكس المجال المغناطيسى مهما ضعفت شدته، وبذلك فان خصائص هذه المواد  فتحت الأبواب أمام العلماء لاستغلالها فى ابتكارات واختراعات ذات كفاءة عالية تدخل فى معظم مجالات العلوم والتكنولوجيا، حيث أن هذه المواد (Superconductors)  سوف تحل محل اشباه الموصلات ذات التطبيقات المهمة في صناعة الترانزستورات والخلايا الشمسية والدوائر المتكاملة، وان اول هذه التطبيقات هو الحصول على وسيلة غير مكلفة لنقل التيار الكهربى، لأن التكاليف المادية لنقل التيار عبر أسلاك النحاس مرتفعة نظرا للفقد الكبير فى الطاقة على شكل حرارة متبددة نتيجة مقاومة السلك النحاسى، كذلك إذا ما قارنا قيمة التيار الذى يمكن نقله عبر السلك النحاسى حيث تبلغ شدته 100 أمبير لكل سنتيمتر مربع بينما فى السلك المصنوع من مركب الـ YBa2Cu3O7 تبلغ 100000 أمبير لكل سنتيمتر مربع.
 

لقد دخلت تكنولوجيا المواد الفائقة في القرن الحالي ضمن تطبيقات صناعبة متعددة ذات اهمية خدمت البشرية في اغلب الميادين، فهي اليوم تدخل وبجدارة في تصنيع القطارات الطافية ذات السرع العالية التي بامكانها السير فوق السكة الحديدية ولكن دون أي احتكاك( طافية في الهواء) وذلك بفعل منظومة المواد فائقة التوصيل الموجودة داخل القطار، وهي بذلك توفر كميات هائلة من الطاقة بالاضافة الى السرعة العالية التي تصل الى 500 كم في الساعة الى جانب التخلص من الضوضاء وكذلك كونها مريحة جدا في السفر لمسافات بعيدة كونها تسيرعلى وسادة هوائية خالية من المطبات. ومن التطبيقات الاخرى التي يمكن ان نوجزها باختصار هي:

صناعة الاجهزة الالكترونیة المختلفة وخاصة صناعة  الاجهزة حاسوب صغیرة ذات كفاءة عالية السرعة وصناعة أسلاك ضخمة فائقة التوصیل لنقل الكهرباء الى المدن دون ضياع في الطاقة او خزن هذه الطاقة لزمن معين بعمل ملفات عملاقة وتستعمل الموصلات الفائقة ايضا  في صنع مغناطیسات كهربائية قویة جداً كتلك المستخدمة في أجهزة التصویر بالرنین المغناطیسي ذي التطبيق الواسع في المجال الطبي والذي لايمكن الاستغناء عنه في تشخيص الامراض المستعصية، كما تستخدم الموصلات الفائقة في صنع الدوائر الكهربائية الرقمیة وفلاتر المایكروویف في محطات الإرسال للهواتف الخلویة بانواعها، وفي الدراسات الجيولوجية والدراسات المتعلقة بالنفط من خلال كواشف سكويد التي طورت للكشف عن الاشارات التي لايمكن تحسسها ضمن الاجهزة التقليدية اضافة الى تطبيقات اخرى  لايمكن حصرها ضمن هذه المقالة لكن في كل الاحوال فان هذه المواد تبشر بقفزة هائلة في التطور التكنولوجي لاسيما اذا استثمرت بصورة صحيحة واتقان.

 

والى اللقاء في مقال قادم ان شاء الله.....
للاطلاع على المقالات السابقة اضغط هنا

ترجمة الصفحة إلى :

متابعات وسائل الإعلام

التواصل الإلكتروني

مواقع وزارية وجامعية

كليات العلوم بالجامعات العراقية

 

 

قانون الخدمة الجامعية

قانون إنضباط الموظفين

قانون إنضباط الطلبة

الزي الموحد للطلبة

التقويم الجامعي

نظام الأفراد للتدريسيين

نظام الأفراد للموظفين

التقديم لهوية الطلبة

برنامج متابعة الغيابات

برنامج متابعة الخريجين

براءات إختراع التدريسيين

البحـوث المنشـورة دولياً

الرسـائل والأطاريح

المقـالات العلـميـة

بحـوث تخرج الطلبة

قناة الجامعية

ألبوم الصور

أرشيف الأخبار

شعار الوزارة

شعار الجامعة

الإيميلات الرسمية

أسئلة شائعة

سجل الزوار

إتصل بنا

إدارة النظام

العراق - ديالى - بعقوبة / طريق بغداد القديم

مجمع جامعة ديالى - مجاور رئاسة الجامعة

 

  الـمــكــتــب الإســتـــشــاري    |    مجلة ديالى للعلوم الصرفة  

                

م. م. عـلــي عبـد الـرحـمـن    |    م. بايولوجي عبد الله سامر

جميع الحقوق محفوظة لموقع كلية العلوم جامعة ديالى © 2017

 

3:45