السيلكون واستخدامه الرديئ

جديدة لاستخدام السيليكون الرديء، فبدلا من تنقيته من الشوائب، يمكننا استخدامه بشوائبه، شريطة أن نعالجها بطريقة تقلل من أثرها الضار على كفاءة الخلايا الشمسية.
***
خفض نفقات الخلايا الشمسية
ويقول الباحثون في هذا المجال ان نتائج بحثهم يمكنها أن تخفض من نفقات الخلايا الشمسية بشكل مدهش إذ تجعل استخدام المواد الرخيصة مجدية اقتصاديا، وأنه غالبا ما يستند الترويج للطاقة الشمسية إلى أنها مصدر مبشر بالنجاح من مصادر الطاقة البديلة، وأنها أكثر هذه البدائل أمنا، ويمكنها أن تقلل من اعتمادنا على الوقود الأجنبي، وفي نفس الوقت تخفض من إطلاق الغازات الخطرة التي تضر بمناخ العالم.
ويحقق معدل النمو العالمي الحالي لعمليات توليد الطاقة من أشعة الشمس زيادة سنوية قدرها 30% إلى 40%، وهو معدل أقل ما يقال عنه أنه مدهش، لكن صناعة الطاقة الشمسية يمكن أن تنمو بمعدل أسرع من هذا إذا تمكن الباحثون والعاملون في الصناعة من تحقيق مزيد من خفض تكلفة الخلايا الشمسية.
وقد حلل فريق العمل كيفية استجابة الشوائب المعدنية التي يحتوي عليها السيليكون لمختلف طرق المعالجة باستخدام مجسات دقيقة شديدة الحساسية من الأشعة السينية المنطلقة بسرعة من أجهزة السينكروتون التي تزيد من سرعة الإلكترونات، وهي مجسات تستطيع اكتشاف الكتل المعدنية متناهية الدقة، التي تصل أحجامها إلى 30 نانومترا.
وقد وجد الباحثون أن العيوب ذات الأحجام متناهية الدقة تتناثر في جميع أنحاء شرائح هذا السيليكون، وأن هذا من شأنه أن يحد من متوسط المسافة التي يمكن أن تقطعها الإلكترونات قبل أن تفقد طاقتها.. وتعرف هذه المسافة باسم أدنى طول حامل للانتشار، وكلما زاد طولها زادت كفاءة المادة على تحويل الطاقة.
وقد قال بوناسيسي: لقد وجدنا أن احدى طرق معالجة هذه العيوب المعدنية ذات الأحجام متناهية الدقة أن نجمعها معا في مجموعات أكبر، وهذا يقلل قدرتها على تشتيت الإلكترونات.
وأضاف: يمكن أن نشبه الجزيئات المعدنية بمئات من الخيول تسير على غير هدى في شوارع بيركلي، لا بد أن هذه الخيول ستشتت وسائل المواصلات، لكن لو جمعنا هذه الخيول في حظيرة واحدة، سيتمكن الناس ووسائل المواصلات من التحرك حولها بمزيد من الحرية.
***
تنويع معدل تبريد السيليكون
وقد وجد الباحثون أنه من الممكن معالجة توزيع الشوائب المعدنية بتنويع معدل تبريد السيليكون، فعند تبريد المادة بسرعة، تحتبس العيوب المعدنية بسرعة وهي متناثرة في جميع أجزائها، لكن مجرد إبطاء معدل عملية التبريد يجعل الشوائب المعدنية تتجمع معا في كتل أكبر حجما.
وقال بوناسيسي أيضا: لقد مكننا استخدام هذه التقنية في التبريد من تحسين المسافة التي يمكن أن تقطعها الإلكترونات بمقدار أربعة أضعاف مقارنة بسرعة انتقالها في السيليكون الذي ترك على حاله بلا معالجة.
ورغم أن هذه السرعة ما زالت أقل كفاءة من سرعة انتقال الإلكترونات في السيليكون فائق النقاء، لكنها تثبت مبدأ أننا يمكن أن نحسن السيليكون منخفض الجودة بسهولة، ونحن الآن نبحث عن تقنيات أخرى يمكن أن تزيد كفاءة السيليكون غير المنقح.
ويوضح الباحثون أن تقنيات مثل تنويع معدل تبريد السيليكون وسيلة سهلة وذات تكلفة مجدية اقتصاديا لتعديل الإجراءات الصناعية الحالية.
يقول فيبر: نحن نستهدف التكنولوجيا العادية الموجودة، والطريقة التي نقترحها يمكن أن تؤدي إلى تقدم هائل في إتاحة الطاقة الشمسية على نطاق أوسع بمجرد تغييرات طفيفة في العملية الصناعية.
ويقول الباحثون انه بحلول عام 2006، ستتجه صناعة توليد الطاقة من أشعة الشمس إلى استخدام المزيد من السيليكون أكثر من صناعة الإلكترونيات الدقيقة، وأن الحفاظ على التكلفة الاقتصادية للطاقة الشمسية قد يعتمد على إيجاد طرق لاستخدام المواد السيليكونية الأرخص سعرا.
ويقول إيستراتوف من جامعة كاليفورنيا ببيركلي: لم يواكب إنتاج السيليكون عالي الجودة تزايد الطلب على توليد الطاقة الكهربائية من أشعة الشمس، وجعلها وسيلة معتادة للحصول على الطاقة.
وأضاف: نتج عن ذلك نقص في المعروض من السيليكون عالي الجودة، ما أدى إلى ارتفاع أسعار المعروض منه في سوق الشراء الفوري بمقدار حوالي 800%، وحيث ان شرائح السيليكون التي تصنع منها الخلايا الشمسية تشكل أكثر من نصف تكلفة الأجهزة التي تحتوي على خلايا شمسية، فقد أدى هذا إلى الارتفاع الحالي في أسعار الخلايا الشمسية.
نحن نعتقد أن فكرتنا الهندسية قادرة على مساعدة صناعة توليد الكهرباء من الطاقة الشمسية لتظل قادرة على المنافسة مصدرا بديلا للطاقة، وقد تلقى البحث دعما من معمل الطاقة المتجددة بوزارة الطاقة الأمريكية ومشروعها الخاص بإجراء أبحاث جامعية عن السيليكون المتبلور.
***
المستحيل أصبح ممكنا: إضاءة الليزر من السيليكون
يعتبر مجال إنتاج شعاع الليزر باستخدام مادة السيليكون من المجالات الجديدة التي تخضع للدراسة والبحث، وذلك بالرغم من أنه حتى الآن ربما يعتبر مستحيلاً من الناحية الفيزيائية.
وعلى الرغم من ذلك استطاع فريق أبحاث في جامعة (براون) بقيادة جيمي اكسو بوضع التصميم الهندي لأول ليزر ينتج من السيليكون يتم ضخه بطريق مباشر بتغيير بناء كريستالات السيليكون من خلال تقنية حديثة متناهية الصغر يطلق عليها nanoscale.
فمنذ ابتكار أول ليزر - وهو نموذج ياقوتي تم صنعه في عام 1960 - قام العلماء بتصميم مصادر للإضاءة تتراوح من النيون إلى الزفير، ولكن، لم يتم اخذ السيليكون في الاعتبار مادة مرشحة.. فتكوينه لا يسمح بالصف الصحيح للإلكترونات المطلوبة لجعل شبه الموصل يقوم ببث الضوء، وقد قام الآن ثلاثة باحثين في جامعة (براون) بقيادة البروفيسور في علوم الهندسة والفيزياء، جيمي اكسو، بتحويل المستحيل إلى مستطاع.
فقد قام الفريق بابتكار أول ليزر يعمل بضخ السيليكون المباشر، من خلال تغيير التكوين الذري للسيليكون نفسه، وقد تم تحقيق هذا الإنجاز من خلال حفر بلايين الحفر في فجوة صغيرة من السيليكون باستخدام أداة متناهية الصغر، وكانت النتيجة ضوء ضعيف من الليزر ولكنه حقيقي، وقد تم نشر النتائج في إصدار مجلة Nature Materials عبر الإنترنت.
ويعتبر هذا الإنجاز إعجازا بالنسبة للبروفيسور اكسو، الذي يعرف معمله للتكنولوجيات المتطورة بمعمل التكنولوجيات المستحيلة.
وفي هذا الإطار، قال البروفيسور تشارلز تيلينجاست من الجامعة: هناك متعة لتحدي الحكمة التقليدية، وهذا العمل يتحدى قطعا الطبيعة التقليدية، وحتى الآن، لم يتم تحويل هذا الابتكار إلى الشكل العملي.
فحتى يتم تحويل ليزر السيليكون إلى أداة مجدية تجاريا، قال اكسو انه يجب هندسته لكي يكون أكثر قوة ويعمل عند درجة حرارة الغرفة (حيث انه يعمل الآن عند درجة حرارة اقل من 200 مئوية تحت الصفر).
لكن المادة التي تتمتع بالخواص الالكترونية للسيليكون والخواص البصرية لليزر سوف تجد استخدامات لها في مجالي الإلكترونيات والاتصالات، والمساعدة على جعل أجهزة الكمبيوتر أو شبكات الألياف البصرية اكثر قوة وسرعة.
***
تطوير ليزر هجين من السيليكون السريع الزوال
قام باحثون بجامعة كاليفورنيا، سانتا باربرا، بتطوير ليزر جديد من خلال ربط طبقات التضخيم البصري مباشرة مع فجوة ليزر السيليكون، في خطوة تبشر بان تكون تقدما مهما في هذا المجال.
ويقدم هذا الليزر الهجين بديلا لسيليكون ليزر RAMAN، وهو ذو مجال أقصر، ويتم ضخ الليزر بصريا، ويعمل بطريقة الموجة المستمرة، ويحتاج فقط لقدرة ضخ تعادل 30 Mw.
ويعتبر هذا العرض العملي لليزر السيليكون السريع الزوال أول خطوة نحو ليزر السيليكون الهجين الذي يتم ضخه كهربائيا.. وبشكل متزايد سوف يعتمد أداء أنظمة الإلكترونيات المصغرة على الوصلات بين الرقائق والأجهزة، مقارنة بخصائص الرقائق والأجهزة نفسها.
وسوف تصبح أنظمة أشباه الموصلات اصغر حجما، وسوف تقيد قدرة الربط وتبديد الطاقة من أدائها.
ويمكن للوصلات البصرية ان تخفف من هذه القيود ولكن تمثل التحدي في ابتكار ليزر شبه موصل يمكن تكامله بالكامل مع الإلكترونيات المصغرة من السيليكون، ويقوم الليزر الذي قام جون باورز وتلميذيه الكس فانج وهيونداي بارك باستخدام iInAIGaAs للحصول على التضخيم البصري.
وقال جون باورز وهو بروفيسور الهندسة الكهربائية وهندسة الكمبيوتر في UCSB إن القدرة على الجمع بين أفضل ما في العالمين (أي مواد التضخيم -III-V مع فوتون السيليكون) يمكن ان يؤدي إلى طريقة جديدة لتمكين تكامل مصادر الليزر الرفيعة مع الأجهزة البصرية - الإلكترونية الذكية لكي يتم استخدامها في الاتصالات افالباحثون استطاعوا إبطاء سرعة الضوء إلى واحد على 300 من سرعته المعتادة عن طريق تمريره في قنوات من السليكون المصنّع بعناية بالغة، يسمّى موجّه موجات الكريستا ـ الفوتونيّ Photonic Crystal Waveguide PCW شريحة رقيقة من السليكون «منقّطة» بمجموعات من الثقوب تكسر أو تغيّر من مسار الضوء المار بها). هذا التصميم للقنوات يسمح بتغيير سرعة الضوء عن طريق تمرير تيّار كهربائيّ لموجّه الموجات.لبصرية المستقبلية مقابل تكلفة منخفضة.

أما بالنسبة لعملية شد الذقن Chin Augmentation، فيؤكد الدكتور كيروان أن أغلب علامات التقدم في السن التي تظهر على الرقبة وعلى طول خطي الفكين، سببها ضعف عضلات الذقن. وبزرع مادة صغيرة من السيليكون تعرف باسم Solid Silicon مقابل العظم تحت الذقن وتثبيتها، فإن ذلك سيحسن كثيرا وبشكل مدهش من مظهر الرقبة والفكين، خاصة إذا تم جمع هذه العملية مع عملية شد الوجه "شورت ليفت"
S Lift على الرغم من الاطمئنان لسلامة المادة المزروعة في الصدر لتكبير حجم الثديين، خاصة منها السيليكون الذي يستخدم منذ أكثر من 30 سنة، إلا ان الكثيرات من النساء يتخوفن من أي نوع من المواد المزروعة بسبب انتشار عدد من القصص المخيفة في الجرائد والمجلات عن احتمالية الأعراض الجانبية التي قد تحدث مع الزبونة بعد العملية. لكن خبير الجراحة التجميلية الدكتور كيروان Dr. Kirwan Laurence، يمارس العملية بطريقة أكثر أمانا وسلامة على الجسم، حيث يستخدم غشاء الثدي نفسه لشد وملء ورفع الثديينورفع الحاجبين Brow Lift. حيث ان البودرة هي القوام الافضل لذوات الجلد الحساس الا ان النساء اللاتي يخترن كريم الاساس السائل فان عليهن البحث عن كريم الاساس من السيليكون حيث انه لايسبب ظهور حب الشباب واقل نسبيا للتهيج
تعريف السيليكون: هي مادة تملا بالون ثم يتم زراعة بالون في المنطقة المراد تكبيرها مثل الصدر والشفتين والان والانف.
اضرار تسرب السيليكون:
1-يسبب الالم وثم الورم اليفي وثم ورم السرطان
يسبب سرطان الثدي
وفي الطائره تنفجر البالون بسبب الضغط الجوي

________________________

مشكور ع المعلومات القيمه

________________________

قد يقل تواجدي معكم بسبب الظروف الخاصه

مشكور ع المعلومات القيمه