عنوان                                                                                                       صفحه

چکیده………………………………………………………………………………………………………………………..

مقدمه و هدف……………………………………………………………………………………………………………..

فصل اول

کلیات

1-1- عضلات……………………………………………………………………………………………………………..

1-2- دستگاه تنفس………………………………………………………………………………………………………

1-3- چگونگی رشد طیور…………………………………………………………………………………………….

1-4- درشد و مصرف غذا……………………………………………………………………………………………..

1-5- منحنی های رشد گله گوشتی…………………………………………………………………………………

1-6- تفاوت وزن بین جنس های مختلف………………………………………………………………………..

1-7- تغییرات هفتگی ضریب تبدیل غذایی………………………………………………………………………

1-8- مصرف دان ورابطه آن با جنس طیور……………………………………………………………………….

1-9-رابطه مقدار مصرف دان و ضریب تبدیل غذایی مرغ ها و خروس های گوشتی نسبت به افزایش رشد……………………………………………………………………………………………………………………………..

1-10- نوسانات وزن هر پرنده………………………………………………………………………………………..

1-11- نوسانات وزنی طبیعی گله…………………………………………………………………………………….

1-12- منحنی طبیعی………………………………………………………………………………………………………

1-13- محاسبه راندمان رشد گله گوشتی………………………………………………………………………….

1-14- ناهماهنگی رشد و ضریب تبدیل غذایی…………………………………………………………………

 

1-15- نسبت وزن پرنده گوشتی به دان…………………………………………………………………………….

1-16- کاربرد اولتراسونوگرافی در بررسی ماهیچه ها………………………………………………………….

1-17- آناتومی مربوط به ماهیچه های اسکلتی……………………………………………………………………

1-18- ظاهر طبیعی ماهیچه ها………………………………………………………………………………………….

1-19- جراحت های ماهیچه ای……………………………………………………………………………………….

1-20- ورم خونی ماهیچه ای……………………………………………………………………………………………

1-21-گسیختگی ماهیچه………………………………………………………………………………………………….

1-22- اجسام خارجی بین  ماهیچه ای………………………………………………………………………………

فصل دوم

مروری بر تحقیقات انجام شده………………………………………………………………………………………

فصل سوم

مواد و روش کار

3-1- تعداد نمونه ها…………………………………………………………………………………………………….

3-2- اندازه گیریهای اولتراسونوگرافی……………………………………………………………………………..

فصل چهارم

نتایج

4-1- تأیید معادلات رگرسیون……………………………………………………………………………………….

4-2- تکرارپذیری و اثر اپراتور………………………………………………………………………………………

فصل پنجم

بحث

5-1- تخمین ثمرات و وزن های سینه و لاشه با رگرسیون ساده………………………………………….

5-2- تقریبهای بازدهی و وزن ماهیچه های سینه و لاشه با بهره گرفتن از رگرسیون چندگانه…………

منابع……………………………………………………………………………………………………………………………….

چکیده انگلیسی………………………………………………………………………………………………………………..

 

چكیده

هدف از این مطالعه بررسی ارتباط بین ضخامت عضله سینه اندازه گیری شده توسط سونوگرافی و گوشتی بودن و ویژگی چاقی درجوجه های گوشتی بود. این آزمایش بر روی 100 رأس 308 جوجه با سن 42 روز انجام شد. پیش از اندازه گیری های اولتراسونوگرافی ، تمام پرندگان به پشت خوابانده شدند و نگه داشته شدند. مکان های اندازه گیری شناسایی شدند و تصاویر از پرندگان زنده با بهره گرفتن از اتصال یک پروب خطی 5/7 مگاهرتزی گرفته شد. جوجه ها وزن شدند. درنرها ضخامت عضله سینه قبل از کشتار اندازه گیری مشخص شد ویژگیهای بررسی شده شامل دور قفسه سینه،  پهنای سینه، طول و زاویه ستون فقرات، وزن کل بدن مرغ زنده،  ضخامت ماهیچه که با سونوگرافی تعیین میشود و وزن گوشت سینه است. پس از این بررسی ها مرغها ذبح شدند و کلیه ماهیچه های سینه آنها ( ماهیچه های سینه ای بزرگ و سینه ای کوچک) برش داده شده و وزن آنها اندازه گیری شد. در مرحله بعد یک الگوی خطی شامل تاثیر جنسیت و چندین شاخصه پیشگو نظیر متغیرهای کمکی با داده های به دست آمده تطبیق داده شد. تست تشابه شیب خط در مورد جنسیت ها هیچ تفاوتی را نشان نداد. میانگین های به دست آمده برای شاخصه های بررسی شده بدین ترتیب بوده است : وزن گوشت سینه 58/115 گرم، وزن مرغ زنده 1031 گرم، زاویه ستون فقرات 65/68 درجه، دور قفسه سینه 81/26 سانتی متر، طول ستون فقرات 40/10 سانتی متر ،پهنای سینه 67/4 سانتی متر و ضخامت ماهیچه 52/11 میلی متر . همه این شاخصه ها به جز زاویه ستون فقرات ( 28/0) و پهنای قفسه سینه (0/19) تا حد زیادی با وزن گوشت سینه مرتبط بودند : دور سینه (8/0) وزن مرغ زنده (84/0)، طول ستون فقرات (81/0)، و ضخامت ماهیچه (79/0) . نتیجه اینکه اندازه دور قفسه سینه، وزن مرغ زنده، طول ستون فقرات و ضخامت ماهیچه در مرغ های که رشد کند دارند ظاهرا معرف های ارزشمندی در تخمین وزن گوشت سینه مرغ هستند . در حالی که شاخصه های زاویه ستون فقرات و پهنای قفسه سینه معرف های ضعیفی به شمار می روند.  از نظر آماری با وزن لاشه، گوشت و عضلات سینه و همچنین با محتوای درصد از عضلات سینه در لاشه در ارتباط است. ضرایب همبستگی بین صفات مورد تجزیه و تحلیل، تشخیص گوشتی بودن در ماده ها، در اکثر موارد کمی بالاتر از نرها بود.

 

 

 

 

مقدمه: استرس واقعیتی غیر قابل انکار در زندگی بشر است. گرچه استرس بعنوان یکی از مهم ترین عوامل پیدایش بیماری ها شناخته می شود اما مسئله مهم در این رابطه نحوه پاسخ یا واکنش به آن است که می تواند در سازگاری فرد نقش بسزایی داشته باشد؛ از این رو مطالعه حاضر با هدف تعیین منابع استرس زا و راهبردهای مقابله با استرس در دانشجویان علوم پزشکی انجام شده است.

 روش کار: پژوهش حاضر توصیفی-تحلیلی از نوع مقطعی بوده که درمیان 487 نفر از دانشجویان علوم پزشکی با روش نمونه گیری طبقه بندی تصادفی سهمیه ای انجام شده است. ابزار گردآوری اطلاعات پرسشنامه ای سه قسمتی شامل اطلاعات فردی اجتماعی، پرسشنامه راهبرد مقابله با استرس لازاروس و ابزار استرس دانشجو می باشد. تجزیه و تحلیل اطلاعات در نرم افزار آماری spssنسخه 18 و با بهره گرفتن از روش های آماری از جمله کای اسکوئر، تست دقیق فیشر و رگرسیون لوجستیک چندگانه انجام شد.

نتایج: یافته ها نشان داد که اکثریت واحدهای پژوهش مؤنث (72%) بوده ودر رشته پرستاری(9/25%) و مقطع کارشناسی(4/61%)در حال تحصیل بودند. بیشترین منبع استرس زای دانشجویان منبع استرس زای بین فردی(4/64%) بود که در میان این دسته از منابع آشنایی با دوستان جدید(7/72%) ببیشترین فراوانی را داشت ، همچنین رویارویی با مسئولیت های جدید(8/69%) ، قرار گرفتن در موقعیت های ناآشنا(63%) و سنگین شدن تکالیف درسی(1/73%) به ترتیب بیشترین فراوانی را در میان منابع استرس زای درون فردی، محیطی و آموزشی داشتند. یافته ها نشان داد که اغلب دانشجویان در رویارویی با استرس از راهبردهای مسئله مدار(7/79%) بهره می برند. تعیین راهبردهای مقابله با استرس براساس متغیرهای فردی اجتماعی، ارتباط معنی داری را بین راهبرد مقابله ای با متغیر جنس(p=0/03) وسابقه مشروطی (p=0/05)نشان داد.

نتیجه گیری: در این پژوهش با توجه به شناسایی منابع استرس زای بین فردی بعنوان استرسور غالب در دانشجویان و درک روش های مقابله ای آنان

 ، مسئولان قادر خواهند بود  تا با آگاهی از نیازهای دانشجویان، راهکارهایی جهت برطرف کردن این منابع و آموزش شیوه های مناسب مقابله ای برنامه ریزی کنند.

                      فهرست مطالب

عناوین                                                                                      صفحه

فصل اول

زمینه پژوهش …………………………………………………………………………………………………8

اهداف پژوهش(اهداف کلی و ویژه) …………………………………………………………………12

سؤالات پژوهش …………………………………………………………………………………………….13

تعریف واژه های کلیدی ………………………………………………………………………………….14

پیش فرض های پژوهش …………………………………………………………………………………16

محدودیت های پژوهش …………………………………………………………………………………16

فصل دوم

چهارچوب پژوهش ………………………………………………………………………………………18

مروری بر مطالعات ……………………………………………………………………………………….29

فصل سوم

نوع پژوهش …………………………………………………………………………………………………39

جامعه پژوهش ……………………………………………………………………………………………..39

نمونه پژوهش و روش نمونه گیری …………………………………………………………………39

محیط پژوهش ……………………………………………………………………………………………..40

ابزار گردآوری اطلاعات ………………………………………………………………………………..41

تعیین اعتبار و اعتماد علمی ابزار …………………………………………………………………….44

روش گردآوری اطلاعات ……………………………………………………………………………….44

روش تجزیه و تحلیل داده ها ………………………………………………………………………….45

ملاحظات اخلاقی …………………………………………………………………………………………45

فصل چهارم

یافته های پژوهش(معرفی جداول) ………………………………………………………………….47

جداول ………………………………………………………………………………………………………..48

فصل پنجم

تجزیه و تحلیل یافته ها …………………………………………………………………………………91

نتیجه گیری نهایی …………………………………………………………………………………………97

یکی از مقادیر خروجی اعمال تبدیلات موجک تقریب سیگنال اصلی است، که نمایش جامعی از داده ­ها را به ما می­دهد.  البته، این موضوع منوط به استفاده­ی صحیح از مرحله تجزیه و مرتبه تقریب آن دارد. این روند را برای تصاویر SEM لایه ­های نازک تهیه شده از نانوذرات مگهمایت در دماهای 400،  500 و 600 انجام دادیم. سپس با اعمال تبدیل موجک به عنوان ابزار سنجش و ضرایب آن به عنوان پارامتر­های مقیاس داده ­های تصاویر را با بهره گرفتن از نرم افزار متلب  بدست آوردیم.

داده ­ها شامل جزئیات مرتبه اول، دوم، سوم و همچنین شامل تقریب از پروفایل نماینده است. آنچه که تحلیل اولیه داده ­ها نشان می­دهد آن است که با افزایش دما می­بایست اندازه ذرات بزرگتر شده باشد و یا بهتر است بگوییم جزئیات تصویر افزایش یافته است که این افزایش جزئیات بیانگر افزایش لبه­ ها و نهایتا افزایش لبه­ ها بیانگر عبور از مرز یک ذره است. یعنی، تصاویر مربوط به دماهای  600 و 400 به ترتیب دارای بیشترین و کمترین جزئیات سیگنال است. با توجه به اینکه نمونه 400 در نمودار رادار نزدیکترین فاصله از مرکز رادار را دارد دارای کمترین جزئیات سیگنال است.

فهرست مطالب:

فصل اول : طبقه ­بندی روش­های تعیین مشخصات مواد براساس نحوه عملكرد………. 3

مقدمه…………………………… 3

1-1 روش­های میكروسكوپی…………………………….. 4

1-2 روش­های براساس پراش………………………………. 4

1-3 روش­های طیف سنجی…………………………….. 5

1-4 روش­های جداسازی……………………………5

1-5سوزن­ها…………………………… 8

1-6 نحوة بر هم كنش سوزن با سطح…………………………….. 9

1-7 مدهای تماسی…………………………….. 10

1-8 میکروسکوپ گمانه ی روبشی SPM………………………………

1-8-1 میکروسکوپ­های پروبی- روبشی…………………………….. 11

1-8-2 میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM)……………………………13

1-8-3 میکروسکوپ نیروی اتمی(AFM) ……………………………14

1-8-4 میکروسکوپ روبشی جریان تونلی…………………………….. 18

1-8-5 میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) ……………………………18

1-8-6 میکروسکوپ نیروی مغناطیسی(MFM)…………………………… 22

1-8-7 میكروسكوپ روبشی تونلی (STM)…………………………… 22

فصل دوم : لایه­نشانی…………………………….. 26

مقدمه……………………………. 27

2-1 تعریف لایه­ نشانی…………………………….. 28

2-2 تاریخچه لایه­ های نازک……………………………… 28

2-3 تقسیم بندی لایه ­ها از نظر ضخامت……………………………… 29

2-4 تقسیم بندی لایه­ ها بر اساس رسانایی…………………………….. 30

2-5 عوامل مؤثر در کیفیت لایه­ های نازک……………………………… 30

2-6 فرایندهای لایه ­نشانی……………………………. 31

2-6-1  فرایند تبخیر فیزیکی…………………………….. 31

2-6-2 روش پراکنشی (کند و پاش)…………………………… 32

2-6-3 تبخیر با باریکه الکترونی(E.Beam) ……………………………33

فصل سوم : تبدیل فوریه ، تبدیل فوریه­ی زمان کوتاه و تبدیل موجک…………… 35

 

 

مقدمه……………………………. 36

3-1 تبدیل فوریه و تبدیل فوریه­ی زمان کوتاه (پنجره)…………………………… 37

3-2 تبدیل موجک………………………………. 40

3-3 مقیاس گذاری…………………………….. 43

3-4  انتقال…………………………….. 43

3-2-1 تبدیل موجک پیوسته CWT…………………………….

3-2-2 تبدیل موجک گسسته DWT…………………………….

فصل چهارم : بحث و نتایج…………………………….. 49

مقدمه……………………………. 50

4-1 مواد و روش ساخت……………………………… 51

4-1-1 مواد آزمایش………………………………. 51

4-1-2 روش ساخت……………………………… 51

4-2 بكارگیری موجك درتصاویر SEM………………………………

4-2-1 پارامتر مقیاس………………………………. 53

4-2-2 انتخاب تبدیلات موجک………………………………. 54

4-2-3 ویژگی خانواده­ی تبدیلات موجک………………………………. 54

4-2-4 پروفایل نماینده ……………………………54

4-2-5 پردازش تصویر……………………………. 55

4-2-6 تحلیل داده با بهره گرفتن از نمودار…………………………… 59

4-2-7 معرفی نمودارها…………………………… 59

4-2-8 رسم  نمودار داده ­های مربوط به جزئیات……………………………… 59

4-2-9 رسم  نمودار تقریب مرتبه سوم……………………………. 61

منابع…………………………… 64

فصل اول: طبقه ­بندی روش­های تعیین مشخصات مواد براساس نحوه عملكرد

مقدمه:

پیشرفت­های اخیر در فناوری نانو مربوط به توانایی­های جدید در زمینه اندازه ­گیری و كنترل ساختارهای منفرد در مقیاس نانو می­باشد.

در علوم مختلف مهندسی، موضوع اندازه ­گیری و تعیین مشخصات از اهمیت كلیدی برخوردار است به طوری كه ویژگی­های فیزیكی و شیمیایی مواد، به مواد اولیه­ی مورد استفاده و همچنین ریزساختار یا ساختار میكروسكوپی به دست آمده از فرایند ساخت بستگی دارد.

به عنوان مثال برای شناسایی مواد ، بدیهی است كه نوع و مقدار ناخالصی­ها، شكل و توزیع اندازه ذرات، ساختار بلورین و مانند آن در ماهیت و مرغوبیت محصول اثر دارند.

در ضمن برای مطالعه ریزساختارها، نیاز بیشتری به ابزارهای شناسایی و آنالیز وجود دارد. در ریزساختار یا ساختار میكروسكوپی مواد، باید نوع فازها، شكل، اندازه، مقدار و توزیع آن­ها را بررسی كرد. در ادامه با توجه به اهمیت دستگاه­ها و روش­های اندازه ­گیری و تعیین مشخصات به طبقه ­بندی این روش­ها پرداخته می­ شود.

1-1- روش های میکروسکوپی

با بهره گرفتن از روش­های میكروسكوپی تصاویری با بزرگنمایی بسیار بالا از ماده بدست می­آید. قدرت تفكیک تصاویر میكروسكوپی با توجه به كمترین قدرت تمركز اشعه محدود می­ شود. به عنوان مثال با بهره گرفتن از میكروسكوپ­های نوری با قدرت تفكیكی در حدود 1 میكرومتر و با بهره گرفتن از میكروسكوپ­های الكترونی، و یونی با قدرت تفكیک بالا در حدود یک آنگسترم قابل دسترسی است. این روش­ها شامل TEM،AFM ،SEM ،STM می­باشد[6،5].

2-1- روش های براساس پراش

پراش یكی از خصوصیات تابش الكترومغناطیسی می­باشد كه باعث می­ شود تابش الكترومغناطیس در حین عبور از یک روزنه و یا لبه منحرف شود. با كاهش ابعاد روزنه به سمت طول موج اشعه الكترومغناطیسی اثرات پراش اشعه بیشتر خواهد شد. با بهره گرفتن از پراش اشعه ایكس، الكترونها و یا نوترونها و اثر برخورد آن­ها با ماده می­توان ابعاد كریستالی مواد را اندازه ­گیری كرد. الكترونها  و نوترونها  نیز خواص موجی دارند كه طول موج آن به انرژی آن­ها بستگی دارد. علاوه بر این هر كدام از این روش­ها خصوصیات متفاوتی دارند. مثلا عمق نفوذ این سه روش در ماده به ترتیب زیر می­باشد. نوترون از اشعه ایكس بیشتر و اشعه ایكس از الكترون بیشتر می­باشد.

3-1- روش های طیف سنجی

استفاده از جذب، نشر و یا پراش امواج الكترومغناطیس توسط اتم­ها و یا مولكول­ها را طیف سنجی گویند. برخورد یک تابش با ماده می ­تواند منجر به تغییر جهت تابش و یا تغییر در سطوح انرژی اتم­ها و یا مولكول­ها شود، انتقال از تراز بالای انرژی به تراز پایینتر، نشر و انتقال از تراز پایین انرژی به تراز بالاتر، جذب نامیده می­ شود. تغییر جهت تابش در اثر برخورد با ماده نیز منجر به پراش تابش می­ شود.

طیف سنجی جرمی:

روش­های طیف سنجی جرمی از تفاوت نسبت جرم به بار اتم­ها و یا مولكول­ها استفاده می­ کنند. عملكرد عمومی یک طیف سنجی جرمی بصورت زیر است:

1 – تولید یون­های گازی

2 – جداسازی یون­ها براساس نسبت جرم به بار

3 – اندازه ­گیری مقدار یون­ها با نسبت جرم به بار ثابت

4-1- روش های جداسازی

در نمونه­هایی كه حاوی چند جز نا شناخته باشد، ابتدا باید از هم جدا شده و سپس اجزا توسط روش­های آنالیز مشخص می­ شود. جداسازی براساس تفاوت در خصوصیات فیزیكی و شیمیایی صورت می­گیرد. به عنوان مثال حالت ماده، چگالی و اندازه از خصوصیات فیزیكی مورد استفاده و حلالیت نقطه جوش و فشار بخار از خواص شیمیایی مورد استفاده در جداسازی می­باشد.

از روش­های شناسایی مواد، تحت عنوان آنالیز ریزساختاری آنالیز سطح و آنالیز حرارتی معرفی شده ­اند. منظور از آنالیز یا شناسایی ریزساختاری، همان شناسایی میكروسكوپی است. در این حالت، شكل، اندازه و توزیع فازها بررسی می­ شود. باید توجه داشت كه در ویژگی­های یک نمونه، نه تنها نوع فازها، بلكه شكل، اندازه و توزیع آن­ها نیز اثر گذار هستند. در اصل، سطح مواد جامد به خاطر ارتباط با محیط اطراف، وضعیت شیمیایی یكسانی با حجم نمونه ندارد. از طرف دیگر در بسیاری از كاربردها، سطح نمونه نقش مهم­تری را بازی می­ کند. به عنوان مثال، در كاتالیزورها یا آسترهای ضد خوردگی، واكنش سطح با عوامل محیطی، تعیین كننده است. نكته قابل توجه دیگر، آن است كه تركیب شیمیایی در سطح با بدنه تفاوت دارد. بنابراین با تعیین آنالیز شیمیایی كل نمونه، نمی­توان در مورد آنالیز سطح قضاوت كرد آنالیز حرارتی در شناسایی فازی عمل می كنند این روش­ها، اطلاعات بسیار مفیدی از رفتار حرارتی مواد در اختیار پژوهشگران می­گذارند. از این رو، نه تنها برای شناسایی آنها، بلكه در طراحی­های مهندسی نیز استفاده می­شوند. و نیز به ویژه در رشته سرامیک كاربرد دارد و اهمیت آن به دلیل ساخت مواد جدید، روز افزون است.

5-1- سوزن ها

بسته به مد مورد استفاده­ی AFM و خاصیت مورد اندازه ­گیری از سوزن­های مختلفی استفاده می­ شود. زمانی كه فرایند اندازه ­گیری مستلزم وارد كردن نیروهایی فوق العاده زیاد از جانب سوزن به سطح باشد از سوزن­های الماسی استفاده می­ شود. همچنین سوزن­های با روكش­های الماس گونه برای این منظور مورد استفاده قرار می­گیرند. به عنوان مثال در ایجاد نانو خراش­ها با نیروهایی به بزرگی N سرو كار داریم  (این در حالیست كه در مد تماسی نیروی وارد بر سطح N می­باشد) و باید از این نوع سوزن­ها استفاده كنیم. پارامترهای هندسی سوزن كه نوع كارایی سوزن و میزان دقت نتایج بدست آمده را تعیین می­ کنند عبارتند از شكل، بلندی، نازكی (زاویه راس هرم فرضی منطبق بر نواحی نوك)، تیز ی (شعاع دایره فرضی منطبق بر نوك).

آشفتگی سطح دریا به هنگام عبور توفان معلول دو علت است. علت اول بادهای توفانی است که با وارد کردن تنش بر سطح آب باعث انتقال تکانه به سطح آب شده و منجر به پاسخ واداشته سطح آب و امواج کم عمق می شوند که قادرند به فواصل دورتر از محل شکل گیری حرکت کنند. علت دوم، افت فشار جو به هنگام توفان است که باعث آشفتگی سطح دریا می شود. این اثر که معمولاً تحت عنوان «اثر وارونگی فشار» شناخته می شود بیان می کند که، به ازای هر میلی بار افت/افزایش فشار هوا روی سطح دریا، ارتفاع سطح آب یک سانتی متر افزایش/کاهش می یابد. در این مطالعه تأثیر کم فشار های جوی بر روی نوسانات سطح آب و ارتفاع امواج ایجاد شده در دریای خزر مورد بررسی و مطالعه قرار میگیرد. در این پایان نامه به منظور شناسایی رخداد های ایجاد شده ( افزایش نوسانات تراز آب )، نسبت به خط میانگین سطح تراز آب، ابتدا داده های نوسانات سطح تراز از اداره بنادر به صورت ساعتی در ایستگاه های جنوبی دریای خزر  برای سالهای 2008 و 2009 جمع آوری شده و با ترسیم این داده ها، رخدادها شناسایی شدند. سپس با بهره گرفتن از  داده های هواشناسی جمع آوری شده  برای سالهای 2008 و 2009 با گام شش ساعت شامل دما، باد و فشار را از سایت NOAA  در روزهای که رخداد رخ داده شده است، ابتدا با بهره گرفتن از  میدان باد، تاوایی نسبی در منطقه محاسبه شده است. سپس این پارامترها مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. نتایج نشان داد، که در محل کمینه فشار(چشمه توفان) بیشینه تاوایی باد مشاهده می شود، و با جابجایی چشمه طوفان، محل بیشینه تاوایی نیز تغییر می­ کند. در ضمن روند تغییرات  فشار هوا  و  تاوایی نسبی مشابه یکدیگر هستند. همچنین نتایج نشان دادکه کم فشارهای جوی بر تراز سطح آب دریا غالبا بصورت افزایش میانگین روزانه سطح تراز آب می باشد.که می تواند بیانگر غالب بودن اثر وارونگی فشار باشد.در ضمن اکثر رخدادهای در این دو سال در ماه ژانویه رخ داده است.

[1]. Inverse barometer effect

فهرست مطالب:

فصل اول……………………………………… 1

مقدمه و کلیات……………………………………… 1

1-1- مقدمه…………………………………….. 2

1-2- ضرورت اهمیت انجام تحقیق…………………………………….. 3

1-3- بیان مسأله و اصل تحقیق…………………………………….. 4

1-4- پرسش‌های اساسی تحقیق…………………………………….. 4

۱-4-2-  نوآوری‌ها……………………………………. 5

1-5- اهداف تحقیق…………………………………….. 5

1-6- فرضیات تحقیق…………………………………….. 5

1-7- تعاریف واژه های کلیدی……………………………………. 5

1-8- برکشند توفان…………………………………….. 6

1-9- مراحل رخداد برکشند توفان…………………………………….. 8

1-10- فشارهوا……………………………………. 8

1-10-1- سیستم کم فشار…………………………………….. 8

1-10-2- سیستم پرفشار…………………………………….. 9

1-11- جریان هوا یا باد…………………………………….. 9

1-12- تغییرات تراز آب دریا ها و اقیانوس……………………………………… 10

1-13- عوامل مؤثر در تغییرا ت تراز دریا……………………………………. 10

1-13-1- مد طوفان و سطح تراز آب……………………………………… 12

1-14- تراز آب دریای خزر…………………………………….. 12

1-15-اثرات افزایش تراز آب جهانی……………………………………. 13

1-16-ثرات بالا آمدن آب دریای خزر…………………………………….. 13

1-16-1- اثرات مطلوب در ایران…………………………………….13

1-16-2- اثرات نامطلوب در ایران……………………………………. 14

1-17- نوسانات بلندمدت تراز آب دریای خزر……………………………………. 14

1-18-  نوسانات فصلی تراز آب دریای خزر……………………………………. 14

1-19- نوسانات کوتاه مدت تراز آب دریای خزر……………………………………. 15

1-20- جریان های دریای خزر…………………………………….. 15

1-21-  بارش روی دریای خزر…………………………………….. 16

فصل دوم…………………………………….. 17

مروری بر پیشینه پژوهش………………………………………. 17

2-1-  مروری بر مطالعات انجام شده……………………………………. 18

 

 

فصل سوم…………………………………….24

مواد و روشها……………………………………. 24

3-1- روش تحلیل رخدادها……………………………………. 25

3-1-1 مراحل تجزیه و تحلیل داده ها و انتخاب رخدادها……………………. 26

3-5-نرم افزار فرت ((FERRET…………………………………….

3-3- منطقه مورد مطالعه…………………………………….. 28

فصل چهارم…………………………………….. 29

نتایج……………………………………… 29

4-2- بررسی رخدادها …………………………………….30

4-2-1- رخداد اول: اواخر ژانویه 2008…………………………………….. 30

4-2-1-1 رهگیری مسیر حرکت کم فشار جوی…………………………….. 30

4-2-1-2 – داده های باد……………………………………. 35

4-2-1- 3- نوسانات تراز دریا ……………………………………. 38

4-2-1- 4- رابطه بین کمیتهای هواشناسی (باد،فشار سطح دریا،ورتیسیته) برای رخداد اول……. 40

4-2- 2- رخداد دوم: رخداد 19 فوریه 2008…………………………………….. 45

4-2-2-1- رهگیری مسیر حرکت توفان…………………………………….. 45

4-2-2-2 -رابطه بین کمیتهای هواشناسی (باد،فشار سطح دریا،ورتیسیته) برای رخداد دوم…….52

4-2-3- رخداد سوم 11-10 ژانویه ی 2009 (20-19 دی 1387)………………..61

4-2-3-1- رابطه بین کمیتهای هواشناسی(باد،فشار سطح دریا،ورتیسیته و دما) برای رخداد سوم……..64

4-2-4 رخداد چهارم : 11 فوریه ی 2009 (23 بهمن 1387)………………. 69

4-2-4-1- رابطه بین کمیتهای هواشناسی(باد،فشار سطح دریا،ورتیسیته و دما) برای رخداد چهارم……69

رخداد پنجم 18 فوریه ی 2009 (30 بهمن 1387) 4-2-5……………… 78

4-2-5-1 رابطه بین کمیتهای هواشناسی(باد،فشار سطح دریا،ورتیسیته) برای رخداد پنجم………… 81

فصل پنجم…………………………………….. 91

نتیجه گیری……………………………………… 91

5-1نتیجه گیری……………………………………… 92

5-2- پیشنهادات……………………………………… 93

منابع و مآخذ…………………………………….. 95

مراجع فارسی……………………………………… 95

مراجع لاتین…………………………………….. 96

فصل اول: مقدمه و کلیات

1-1- مقدمه

در سرتاسر جهان، کشور هایی که از امتیاز همجواری با آب های آزاد و دریاچه های بزرگ برخوردار بوده و فعالیت های ساحلی و دریایی عمده ای را پیش رو دارند در قالب برنامه های منظم به شناخت  امواج و سایر پدیده های دریایی خود می پردازند. امواج از مهم ترین پدیده های دریایی هستند که به دلیل ماهیت پیچیده و اتفاقی خود از مشکل ترین موضوعات مهندسی دریایی به شمار می آیند. تأثیرات امواج بر کلیه ی فعالیت های ساحلی و دریایی سبب می گردد تا شناخت مشخصه های امواج از طریق اندازه گیری های میدانی، بررسی های تحلیلی و تـئوریک، مدل سازی های فیزیکی و شبیه سازی های عددی مورد توجه قرار گیرد. به طور کلی مهندسین سواحل و بنادر با بهره گرفتن از روش های فوق به دنبال شناخت  امواج در مناطق مختلف و تعیین مشخصه های بزرگترین امواج محتمل و رژیم سالانه امواج جهتی می باشند. پیش بینی موج معمولا برای حداکثر چند روز جهت به کار گیری در امر کشتیرانی صیادی گردشگری و…به منظور افزایش ضریب ایمنی جان دریانوردان وساحل نشینان، حفظ و بهره برداری بهینه از سرمایه گذاری ها ونظارت بر آلودگی های دریایی ارائه می شود و تحلیل موج معمولاً جهت تعیین احتمال وقوع موج دوره تناوب موج، مقدار بیشینه ارتفاع موج برای دوره زمانی طولانی مرسوم به دوره بازگشت برای به کار گیری در امر مهندسی سواحل وسازه های دریایی مورد استفاده قرار می گیرد. پیدایش امواج در اقیانوس ها از ورود مداوم امواج خارجی است که یکی از آشکارترین آنها فرایند اندر کنشی بین جو وسطح دریا یعنی عمل باد بر روی سطح دریا می باشد. واکنش سطح اقیانوس نسبت به این نیروها محدوده وسیعی از پریود ها وطول موج ها شامل امواج کشش سطحی با پریود کمتر از1 ثانیه تا امواج ناشی از باد و امواج دورا با پریود  کمتر از 1دقیقه و نوسانات جزر و مدی با پریودی ازمرتبه چند ساعت تا یک روز را در بر می گیرد.

 سطح آب دریای خزر، علاوه بر تغییرات چند ساله و فصلی، دارای تغییرات ناگهانی و با تداوم‌های ساعتی و روزانه نیز هست که بر اثر الگوهای گردشی جوّ ایجاد می‌شوند و برخی مواقع بعضی از این نوسان‌ها آنقدر شدید است که خسارات سنگینی را به فعالیت‌های اقتصادی و اجتماعی نواحی ساحلی وارد می‌سازد. (خوشحال، جواد و قانقرمه، عبدالعظیم، 1392).

2-1- ضرورت و اهمیت انجام تحقیق

مشخص های امواج دریا به شدت با زمان و مکان در تغییر بوده و شناخت مناسب از مشخصات امواج در یک منطقه مستلزم اندازه گیری های دراز مدت ( در حدود 10 سال به بالا ) در تعداد نقاط متعددی از منطقه مورد مطالعه می باشد. در کشورهای آمریکا، ژاپن، هلند و …  علم مهندسی دریا و اقیانوس شناسی از چند دهه قبل مطرح و پیشرفت های قابل توجه نموده است. در نتیجه این پیشرفت ها، موفقیت های علمی و فنی بسیاری در زمینه ناوبری و تردد انواع شناورها از قایق های کوچک تفریحی و لنج های صیادی گرفته تا کشتی های اقیانوس پیمای مسافربری و تجاری و زیر دریایی و ناوهای جنگی نصیب این کشورها گردیده است. پیشرفت این کشورها در زمینه طراحی و احداث بنادر صیادی، تجاری، نظامی و …احداث سکوهای نفتی و انجام دیگر فعالیت های مهندسی نیز قابل توجه می باشد. از مهمترین عوامل مؤثر در انجام این فعالیت های دریایی، انجام اندازه گیری های مناسب و تحلیل های علمی در جهت شناسایی خصوصیات امواج منطقه مورد مطالعه می باشد. روش ایده آل مطالعه یک پدیده خاص موج، انجام تعدادی اندازه گیری واقعی در محل مورد نظر خواهد بود. البته دراکثر اوقات، تحقق آن امکان پذیر نیست. لذا اطلاعات شبیه سازی شده به وسیله یک روش مصنوعی به عنوان جایگزین ثبت های واقعی مورد نیاز است.(گلشاهی، 1385).جمهوری اسلامی ایران با داشتن مرزهای طویل آبی در شمال و جنوب، در زمره ی کشورهای ساحلی محسوب شده و این امکان پر ارزش را یافته است تا با شناخت و استفاده مؤثر از دریا، از این منبع آبی به عنوان یکی از محور های اصلی و حیاتی برای توسعه اقتصادی- اجتماعی منطقه در طی دو دهه ی گذشته و از سوی دیگر به دلیل نوسانات و پیشروی آب آن مورد توجه و اهمیت ویژه قرار گرفته است. دریای خزر در بین کشورهای جمهوری اسلامی ایران، آذربایجان، قزاقستان، روسیه و ترکمنستان قرار گرفته است. نوسانات تراز آب این دریا اثرات زیادی بر کشورهای مجاور داشته است و چون اکثر شهرهای بزرگ در مجاور دریا (شهر های بندری) قرار گرفته اند لذا بررسی نوسانات تراز دریای خزر یک ضرورت می باشد. علاوه بر این نوسانات تراز آب اثرات زیست  محیطی و اقتصادی و اجتماعی دارد. اهمیت پیش بینی تراز آب دریا برای زمان کنونی در طراحی مدل های هواشناسی و نیز در حفظ سواحل کمک می­ کند. در کشورهای اطراف دریای خزر مطالعاتی در مورد نوسانات تراز دریای خزر انجام شده است. برای اندازه گیری تراز سطح دریا وسایل و روش های مختلفی وجود دارد که از جمله بویه های هواشناسی، شاخص هایی که عمود بر سطح دریا قرار دارند، کشتی های تحقیقاتی و تصاویر ماهواره ای و داده های ماهواره ای. ازمیان روش های فوق برای کشورمان به دلیل کمبود امکانات در داشتن بویه ها و به دلیل پایین بودن دقت شاخص ها( شاخص ها معمولاً توسط شخص دیده بانی می شوند) و نیز حرکات عمودی زمین استفاده از ماهواره را در تعیین تراز آب دریا ضروری می کند. دقت اندازه گیری ماهواره ها بسیار بالا است. تنها اشکال ماهواره­های ارتفاع سنجی در منابع خطای آنهاست که در صورت تصحیح  این خطاها از تمام روش­های فوق بهتر و مناسب­تر است.(فرناندز و دیگران).

3-1- بیان مسأله و اصل تحقیق

نوسانات تراز آب دریاچه ها در نتیجه تغییرات آب و هوایی منطقه ای و جهانی است. نوسانات تراز آب در نتیجه بازتاب تغییرات تبخیر و بارش در محیط دریاچه و حوزه آبخیز آن می باشد.(مرسیر و همکاران 2001). اندازه گیری تراز آب معمولاً به دو روش انجام می شود: الف-در مناطق ساحلی به وسیله ی بویه ها و تاید گیجها که نسبت به یک وسیله که عمود بر سطح آب می باشد، اندازه گیری می شود و ب- به وسیله ارتفاع سنج راداری. ماهواره های ارتفاع سنجی، با دقت بالا و کیفیت عالی تراز آب را اندازه گیری می کنند. دریای خزر بزرگترین دریاچه جهان است که طی 200 سال پیش دارای نوساناتی به اندازه 15 متر بوده است و طی 5 قرن، 7 متر از تراز آن کاسته شده است. تراز آب دریای خزر از اواخر قرن 20 روند صعودی داشته است. البته تراز آب دریای خزر نسبت به دریای بالتیک سنجیده می شود. بیشترین تغییرات در تراز اب دریای خزر که برای یک سال اندازه گیری شده است، 34/0 متر در سال بوده است (هوگندوم و همکاران 2005). در این تحقیق از داده های ساعتی نوسان سطح آب دریای خزر برای بررسی تراز آب دریای خزر استفاده گردیده است.این داده ها برای سال 2008 و2009میلادی در دسترس می باشد.

4-1- پرسش های اصلی تحقیق

 1- تغییرات تراز آب دریای خزر در سال 2008 و 2009 به چه شکل می باشد؟

فصل اول – مفاهیم اولیه

مقدمه………………………………….. 2

1-1 شاخه‌های فناوری نانو………………………………… 2

1-2 روش‌های ساخت نانوساختارها………………………………… 3

1-3 کاربردهای نانوساختارها………………………………… 4

1-4 مواد نانومتخلخل………………………………….. 5

1-5 کامپوزیت‌ها …………………………………10

1-5-1 کامپوزیت یا مواد چندسازه…………………………………. 10

1-5-2 ویژگی‌های مواد کامپوزیتی………………………………….. 11

1-5-3 مواد زمینه کامپوزیت…………………………………… 11

1-5-4 تقویت‌کننده‌ها …………………………………12

1-5-5 نانوکامپوزیت…………………………………… 12

1-6 خلاصه…………………………………. 13

فصل دوم – آئروژلها و مروری بر خواص مغناطیسی

2-1 تاریخچه…………………………………. 15

2-2 شیمی سطح آئروژل………………………………….. 16

2-3 تئوری فیزیکی………………………………….. 19

2-4 خاصیت مغناطیسی مواد…………………………………. 19

2-4-1 منشأ خاصیت مغناطیسی مواد…………………………………. 19

2-4-2 فازهای مغناطیسی………………………………….. 20

2-4-2-1 مواد دیامغناطیس……………………………………. 20

2-4-2-2 مواد پارامغناطیس……………………………………. 21

2-4-2-3 مواد فرومغناطیس……………………………………. 21

2-4-2-4 مواد پادفرومغناطیس……………………………………. 22

2-4-2-5 مواد فریمغناطیس……………………………………. 23

2-4-5 حلقه پسماند………………………………….. 24

2-5 فریت…………………………………… 27

2-6 خلاصه…………………………………. 27

فصل سوم – ساخت آئروژل و کاربردهای آن

مقدمه…………………………………. 29

3-1 سنتز آئروژل با فرایند سل-ژل……………………………..29

3-2 شکل‌گیری ژل خیس……………………………………. 32

3-3 خشک کردن آلکوژل………………………………….. 33

3-3-1 فرایند‌های خشک‌کردن در شرایط محیط………………………. 34

3-3-2 خشک­کردن انجمادی………………………………….. 35

3-3-3 خشک کردن فوق بحرانی………………………………….. 35

3-3-4 مقایسه روش‌ها………………………………… 38

3-4 مروری بر کارهای انجام شده…………………………………. 39

3-5 برخی از کاربردهای آئروژل…………………………………43

3-5-1 آئروژل‌ها به عنوان کامپوزیت…………………………………… 43

3-5-2 آئروژل‌ها به عنوان جاذب…………………………………… 44

3-5-3 آئروژل‌ها به عنوان حسگر…………………………………. 44

3-5-4 آئروژل به عنوان مواد با ثابت دی الکتریک پایین……………….. 45

3-5-5 آئروژل به عنوان کاتالیزور…………………………………. 45

3-5-6 آئروژل به عنوان ذخیره سازی………………………………….. 45

3-5-7 آئروژل‌ها به عنوان قالب…………………………………… 46

3-5-8 آئروژل به عنوان عایق گرما …………………………………46

3-5-9 آئروژل‌ها در کاربرد فضایی………………………………….. 47

3-6 خلاصه…………………………………. 47

فصل چهارم – سنتز و بررسی ویژگی‌های نانوکامپوزیت سیلیکا آئروژل/نانوذرات فریت کبالت

مقدمه…………………………………. 49

 

 

4-1 مواد مورد استفاده در پژوهش……………………………………. 50

4-2 روش تجربی و جزئیات…………………………………… 51

4-3 تجزیه و تحلیل………………………………….. 54

4-3-1 بررسی مورفولوژی سطح………………………………….. 54

4-3-2 مطالعه نانو ساختاری نانوکامپوزیت 2/ SiO4O2CoFe به کمک روش XRD……………….

4-3-3 بررسی خواص شیمیایی نانوکامپوزیت 2/ SiO4O2CoFe به کمک روش FT-IR…………..

4-3-5 تصویربرداری TEM…………………………………….

4-3-6 بررسی آنالیز BET…………………………………..

4-3-7 بررسی رفتار مغناطیسی با دستگاه VSM…………………………………….

4-4 خلاصه…………………………………. 77

نتیجه‌گیری………………………………….. 78

پیشنهادات……………………………………. 81

مراجع…………………………………. 82

چکیده:

آئروژل‌ها مواد متخلخلی هستند که حفره‌های نانو‌متری آن‌ ها در مقیاس مزو یا میکرو می‌باشد. چگالی پایین، تخلخل و سطح در معرض داخلی بالا از دیگر ویژگی‌های این مواد می‌باشد.   

در این پژوهش نانو کامپوزیت سیلیکا آئروژل/ نانوذرات فریت کبالت به روش سل-ژل آماده ­سازی و تحت فرایند فوق بحرانی خشک شد. بدین منظور نیترات آهن( ) 9 آبه و نیترات کبالت( ) 6 آبه در حلال‌هایی چون متانول و آب دیونیزه حل شده و به پیش­ماده سیلیکا اضافه و قرار دادن این محلول بر روی همزن مغناطیسی به شکل گیری سل یکنواختی منجر ‌شد. پس از گذشت زمان معین و انجام عمل هیدرولیز، ژل بدست آمده در دستگاه خشک کن فوق بحرانی قرار داده­شد و در نهایت گاز جایگزین مایع موجود در نمونه­ها گردید و آئروژل نهایی حاصل شد.

به منظور بررسی نمونه­های تولید شده از نقطه نظر ساختاری، مورفولوژی و خواص مغناطیسی به تحلیل داده‌های حاصل از آنالیزهای SEM، TEM، XRD ،FT-IR ،BET و VSM پرداخته شد. همانگونه که انتظار می‌رفت این نانو کامپوزیت ضمن حفظ ویژگی­های سیلیکا- آئروژل از جمله تخلخل بالا و چگالی پایین رفتار فرومغناطیس نانوذرات را نیز داشت.

فصل اول: مفاهیم اولیه

مقدمه:

از اواخر قرن بیستم دانشمندان تمرکز خود را بر فناوری نوینی معطوف کردند که به عقیده‌ی عده‌ای تحولی عظیم در زندگی بشر ایجاد می‌کند. این فناوری نوین که در رشته‌هایی همچون فیزیک، شیمی و مهندسی از اهمیت زیادی برخوردار است، نانوتکنولوژی نام دارد. می‌توان گفت که نانوفناوری رویکردی جدید در تمام علوم و رشته‌ها می‌باشد و این امکان را برای بشر به وجود آورده است تا با یک روش معین به مطالعه‌ی مواد در سطح اتمی و مولکولی و به سبک‌های مختلف به بازآرایی اتم‌ها و مولکول‌ها بپردازد.

در چند سال اخیر، چه در فیزیک تجربی و چه در فیزیک نظری، توجه قابل ملاحظه‌ای به مطالعه‌ی نانوساختارها با ابعاد كم شده است و از این ساختارها نه تنها برای درک مفاهیم پایه‌ای فیزیک بلكه برای طراحی تجهیزات و وسایلی در ابعاد نانومتر استفاده شده­است. وقتی كه ابعاد یک ماده از اندازه‌های بزرگ مانند متر و سانتی­متر به اندازه‌هایی در حدود یک دهم نانومتر یا کم­تر كاهش می‌یابد، اثرات کوانتومی را می‌توان دید و این اثرات به مقدار زیاد خواص ماده را تحت الشعاع قرار می‌دهد. خواصی نظیر رنگ، استحکام، مقاومت، خوردگی یا ویژگی‌های نوری، مغناطیسی و الکتریکی ماده از جمله‌ی این خواص‌ می‌باشند [1].

1-1- شاخه های فناوری نانو

تفاوت اصلی فناوری نانو با فناوری‌های دیگر در مقیاس مواد و ساختارهایی است که در این فناوری مورد استفاده قرار می‌گیرند. در حقیقت اگر بخواهیم تفاوت این فناوری را با فناوری‌های دیگر بیان نماییم، می‌توانیم وجود عناصر پایه را به عنوان یک معیار ذکر کنیم. اولین و مهم­ترین عنصر پایه نانو ذره است. نانوذره یک ذره‌ی میکروسکوپی است که حداقل طول یک بعد آن کمتر از ١٠٠ نانومتر است و می­توانند از مواد مختلفی تشکیل شوند، مانند نانوذرات فلزی، سرامیکی و نانوبلورها که زیر مجموعه ­ای از نانوذرات هستند [ 3و 2]. دومین عنصر پایه نانوکپسول است که قطر آن در حد نانومتر می‌باشد. عنصر پایه‌ی بعدی نانولوله‌ها هستند که خواص الکتریکی مختلفی از خود نشان می‌دهند و شامل نانولوله‌های کربنی، نیترید بور و نانولوله‌های آلی می‌باشند [4].

2-1- روش های ساخت نانوساختارها

تولید و بهینه­سازی مواد بسیار ریز، اساس بسیاری از تحقیقات و فناوری‌های امروزی است. دستورالعمل‌های مختلفی در خصوص تولید ذرات بسیار ریز در شرایط تعلیق[1] وجود دارد ولی در خصوص انتشار و تشریح دقیق فرایند رسوب‌گیری و روش‌های افزایش مقیاس این فرایندها در مقیاس تجاری محدودیت وجود دارد. برای تولید این نوع مواد بسیار ریز از پدیده‌های فیزیکی یا شیمیایی یا به طور همزمان از هر دو استفاده می‌شود. برای تولید یک ذره با اندازه مشخص دو فرایند اساسی وجود دارد، درهم شکستن) بالا به پایین) و دیگری ساخته شدن) پایین به بالا). معمولا روش‌های پائین به بالا ضایعاتی ندارند، هر چند الزاما این مسأله صادق نیست . مراحل مختلف تولید ذرات بسیار ریز عبارت است از، مرحله‌ی هسته‌زایی اولیه و مرحله‌ی هسته‌زایی[2] و رشد خود به خودی[3]. در ادامه به طور خلاصه روش‌های مختلف تولید نانوذرات را بیان می‌کنیم. به طور کلی روش‌های تولید نانوذرات عبارتند از:

–  چگالش بخار

–  سنتز شیمیایی

–  فرایندهای حالت جامد (خردایشی)

–  استفاده از شاره‌ها فوق بحرانی به عنوان واسطه رشد نانوذرات فلزی

–  استفاده از امواج ماكروویو و امواج مافوق صوت

–  استفاده از باكتری‌هایی كه می­توانند نانوذرات مغناطیسی و نقره‌ای تولید كنند

پس از تولید نانوذرات می‌توان با توجه به نوع كاربرد آن‌ ها از روش‌های رایج زمینه‌ای مثل روكش­دهی یا اصلاح شیمیایی نیز استفاده كرد [7].

3-1- کاربردهای نانوساختارها

یکی از خواص نانوذرات نسبت سطح به حجم بالای این مواد است. با بهره گرفتن از این خاصیت می‌توان کاتالیزورهای قدرتمندی در ابعاد نانومتری تولید نمود. این نانوکاتالیزورها بازده واکنش‌های شیمیایی را به شدت افزایش داده و همچنین به میزان چشم­گیری از تولید مواد زاید در واکنش‌ها جلوگیری خواهند نمود. به کارگیری نانو‌ذرات در تولید مواد دیگر استحکام آن‌ ها را افزایش داده و یا وزن آن‌ ها را کم می‌کند. همچنین مقاومت شیمیایی و حرارتی آن‌ ها را بالا برده و واکنش آن‌ ها در برابر نور وتشعشعات دیگر را تغییر می‌دهد.

با بهره گرفتن از نانوذرات نسبت استحکام به وزن مواد کامپوزیتی به شدت افزایش خواهد یافت. اخیرا در ساخت شیشه ضد آفتاب از نانوذرات اکسید روی استفاده شده است. استفاده از این ماده علاوه بر افزایش کارآیی این نوع شیشه­ها، عمر آن‌ ها را نیز چندین برابر نموده­است .از نانوذرات همچنین در ساخت انواع ساینده‌ها، رنگ‌ها، لایه‌های محافظتی جدید و بسیار مقاوم برای شیشه‌ها، عینک‌ها (ضدجوش و نشکن)، کاشی‌ها و در حفاظ‌های الکترومغناطیسی شیشه‌های اتومبیل و پنجره استفاده می‌شود. پوشش‌های ضد نوشته برای دیوارها و پوشش ­های سرامیکی برای افزایش استحکام سلول‌های خورشیدی نیز با بهره گرفتن از نانوذرات تولید شده‌اند.

وقتی اندازه ذرات به نانومتر می‌رسد یکی از ویژگی‌هایی که تحت تأثیر این کوچک شدن اندازه قرارمی‌گیرد تأثیرپذیری از نور و امواج الکترومغناطیسی است. با توجه به این موضوع اخیراً چسب‌هایی از نانوذرات تولید شده‌اند که کاربردهای مهمی در صنایع الکترونیکی دارند. نانولوله‌ها در موارد الکتریکی، مکانیکی و اپتیکی بسیار مورد توجه بوده‌اند. روش‌های تولید نانولوله‌ها نیز متفاوت می‌باشد، همانند تولید آن‌ ها بر پایه محلول و فاز بخار یا روش رشد نانولوله‌ها در قالب که توسط مارتین[1] مطرح شد. نانولایه‌ها در پوشش‌های حفاظتی با افزایش مقاومت در خوردگی و افزایش سختی در سطوح و فوتولیز و کاهش شیمیایی کاربرد دارند.

نانوذرات نیز به عنوان پیش­ماده یا اصلاح ساز در پدیده های فیزیکی و شیمیایی مورد توجه قرار گرفته‌اند. هاروتا[2] و تامسون[3] اثبات کردند که نانوذرات فعالیت کاتالیستی وسیعی دارند، مثل تبدیل مونواکسید کربن به دی اکسید کربن، هیدروژنه کردن استیرن به اتیل بنزن و هیدروژنه کردن ترکیبات اولفیتی در فشار بالا و فعالیت کاتالیستی نانوذرات مورد استفاده در حسگرها که مثل آنتن الکترونی بین الکترود و الکترولیت ارتباط برقرار می‌کنند [7].

4-1- مواد نانومتخلخل

مواد نانو متخلخل دارای حفره‌هایی در ابعاد نانو هستند و حجم زیادی از ساختار آن‌ ها را فضای خالی تشکیل می‌دهد. نسبت سطح به حجم (سطح ویژه) بسیار بالا، نفوذپذیری یا تراوایی[1] زیاد،  گزینش­پذیری خوب و مقاومت گرمایی و صوتی از ویژگی‌های مهم آن‌ ها می‌باشد. با توجه به ویژگی‎‌های ساختاری، این به عنوان تبادل‌گر یونی[2]، جدا کننده[3]، کاتالیزور، حس‌گر، غشا[4] و مواد عایق استفاده می‌شود.

نسبت حجمی فضای خالی ماده‌ی متخلخل به حجم كل ماده‌ تخلخل[5] نامیده می­ شود. به موادی كه تخلخل آن‌ ها بین 2/0 تا 95/0 باشد نیز مواد متخلخل[6] می‌گویند. حفره‌ای كه متصل به سطح آزاد ماده است حفره‌ی باز[7] نام دارد كه برای صاف كردن غشا، جداسازی[8] و كاربردهای شیمیایی مثل كاتالیزور و كروماتوگرافی[9] (جداسازی مواد با بهره گرفتن از رنگ آن‌ ها) مناسب است. به حفره‌ای كه دور از سطح آزاد ماده است حفره‌ی بسته[10] می‌گویند كه وجود آن‌ ها تنها سبب افزایش مقاومت گرمایی و صوتی و كاهش وزن ماده شده و در كاربردهای شیمیایی سهمی ندارد. حفره‌ها دارای اشكال گوناگونی همچون كروی، استوانه­ای، شیاری، قیفی شكل و یا آرایش شش گوش[11] هستند. همچنین تخلخل‌ها می‌توانند صاف یا خمیده یا همراه با چرخش و پیچش باشند [7].

بر اساس دسته­بندی که توسط آیوپاک[12] صورت گرفته است، ساختار محیط متخلخل با توجه به میانگین ابعاد حفره‌ها، مواد سازنده و نظم ساختار به سه گروه تقسیم ­بندی می­شوند که در شکل 1-1 نشان داده شده است:

الف) دسته بندی بر اساس اندازه­ حفره:

– میكرومتخلخل[13]: دارای حفره­هایی با قطر كمتر از 2 نانومتر.

– مزومتخلخل[14]: دارای حفره­هایی با قطر 2 تا 50 نانومتر.

– ماكرومتخلخل:[15] دارای حفره­هایی با قطر بیش از 50 نانومتر.

بر اساس شکل و موقعیت حفره‌ها نسبت به یکدیگر در داخل مواد متخلخل، حفره‌ها به چهار دسته تقسیم می‌شود: حفره‌های راه به راه[1]، حفره‌های کور[2]، حفره‌های بسته[3] و حفره‌های متصل به هم[4] که در شکل (2-1) به صورت شماتیک این حفره‌ها را نشان داده ­شده است.

بر اساس تعریف مصطلح نانوفناوری، دانشمندان شیمی در عمل نانو متخلخل[1] را برای موادی كه دارای حفره­هایی با قطر كمتر از 100 نانومتر هستند به كار می‌برند كه ابعاد رایجی برای مواد متخلخل در كاربردهای شیمیایی است.

[1] Nanoporous

4 Closed pores

5 Inter-Connected pores

[1] Permeability

[2] Ion Exchanger

[3] Separator

[4] Membrane

[5] Porosity

[6] Porous

[7] Open Pore

[8] Filteration

[9] Chromatography

[10] Closed Pore

[11] Hexagonal

8 IUPAC

[13] Microporous

[14]Mesoporous

1 Microporous

2 Passing pores

3 Dead end pores

[1] Martin