• مشکی
  • سفید
  • سبز
  • آبی
  • قرمز
  • نارنجی
  • بنفش
  • طلایی
  • تعداد بازديد :
  • 9513
  • شنبه 1388/8/2
  • تاريخ :

معلق شدن "گرافیت پیرولیتی"

معلق شدن گرافیت پیرولیتی

بعضی مواد از بیسموت دیامغناطیس‌تر هستند. این‌ها شامل ابر رساناها (این مواد در دمای بسیار کم این ویژگی را کسب می‌کنند) و مواد مشابه‌ای با رفتار "ابر دیامغناطیس" (در دماهای بسیار پایین) هستند.

اما یک ماده‌ی دیامغناطیس وجود دارد که در دمای محیط از بیسموت خیلی بیش‌تر دیامغناطیس تر است (اما فقط در یک جهت). این ماده "گرافیت پیرولیتی" نام دارد. این یک ماده‌ی ترکیببی است که در فرآیند شیمیایی به نام"رسوب‌سازی با بخار" ساخته می‌شود.

 

برای ساخت "گرافیت پیرولیتی"، گاز متان در فشار پایین (حدود 1 تور) تا 2000 درجه‌ی سلسیوس گرم می‌شود. به مرور زمان و به آرامی (0.02 میلیمتر در ساعت) یک رویه از گرافیت رشد می‌کند. گرافیتی که به این روش ساخته می‌شود خیلی منظم است و رویه‌های اتم‌های کربن همانند بلور ورق‌های شش‌ضلعی شکل یافته‌اند. این ورق‌ها همانند ورق‌های میکا روی یکدیگر قرار گرفته‌اند. شما می‌توانید رویه‌ها را به وسیله‌ی یک چاقوی تیز از هم جدا کنید تا ورق‌های نازک‌تری حاصل شود.

 

"گرافیت پیرولیتی" فقط در یک جهت دیامغناطیس‌تر از بیسموت است آن هم در جهت عمود بر ورق‌های کربن. در جهات دیگر هم دیامغناطیس است اما نه به خوبی بیسموت.

از آنجا که چگالی "گرافیت پیرولیتی" بسیار کم‌تر از بیسموت است (چگالی آن 2.1 گرم بر سانتی‌متر مکعب) به اندازه‌ی کافی سبک است که بتواند روی آهن‌ربای بسیار قوی معلق بماند. البته یک تکه‌ی بزرگ آن هنوز سنگین است زیرا تکه‌های به ضخامت بیش‌تر از نیم میلیمتر نمی‌توانند روی آهن‌ربای قوی معلق بمانند. اما اگر تکه به اندازه کافی نازک باشد روی آهن‌ربای قوی می‌تواند شناور مانده و روی آن سقوط نکند.

معلق شدن گرافیت پیرولیتی

 

 

همان‌طور که در تصویر می‌بینید یک تکه "گرافیت پیرولیتی" به ضخامت نیم میلیمتر حدود یک میلیمتر روی آهن‌ربای قوی (ابر آهن‌ربای ننودیمیوم-آهن- بروم) معلق می‌ماند.

 

 

 

 

برای اینکه صفحه‌ی "گرافیت پیرولیتی" به شکل پایدار و آرام بالای آهن‌ربا قرار گیرد باید به روشی آن را به سمت مرکز مقید نمود. این کار را می‌توان به کمک 4 آهن‌ربا انجام داد. قطب‌های آهن‌ربا، ماده‌ی دیامغناطیسی را خیلی قوی‌تر از سایر قسمت‌های آهن‌ربا می‌راند. با 4 آهن‌ربا کنار هم، چهار کناره‌ی "گرافیت پیرولیتی" از چهار قطب (هر آهن‌ربا) رانده می‌شود. اگر سطح گرافیت کمی کم‌تر از نصف پهنای چهار آهن‌ربا باشد (حدود اندازه‌ی یک آهن‌ربا) آنگاه می‌توانیم آن را در مرکز قرار دهیم و بدین ترتیب ورق گرافیتی خودبه‌خود در قسمت میانی باقی خواهد ماند.معلق شدن گرافیت پیرولیتی

 

 

از آنجا که ماده‌ی دیامغناطیس توسط قطب‌ها دفع می‌شود می‌توانیم آهن‌ربا‌ها را به ترتیب و به تناوب با قطب‌های شمال و جنوب قرار دهیم (همانند شکل زیر). در این حالت آن‌ها به خوبی به هم می‌چسبند.

 

 

در تصاویر بالا، آهن‌رباها روی ورق فولادی قرار دارند تا محکم کنار هم قرار گیرند. صفحه‌ی "گرافیت پیرولیتی" روی آهن ربا‌ها شناور می‌ماند و وقتی آن را با انگشت به پایین فشار دهید مانند فنر باز می‌گردد.

معلق شدن گرافیت پیرولیتی

از آنجا که "گرافیت پیرولیتی" بیش‌تر از بیسموت، دیامغناطیس است می‌توان آن را جایگزین بیسموت در پروژه‌ی تعلیق آهن‌ربا نمود. در تصویر زیر آهن‌ربا بین دو تکه "گرافیت پیرولیتی" معلق در حال چرخش است. این دو تکه گرافیت توسط تکه‌چوبی از هم فاصله دارند. آهن‌ربای بزرگ روی این مجموعه نشان داده نشده‌است اما این شبیه همان وسیله است که ما قبلا ساخته‌ایم.

معلق شدن گرافیت پیرولیتی
آهن‌ربا در هوا

آهن‌ربا در هوا

در اين پروژه در فضاي بين دو صفحه‌ي فلزي، آهن‌رباي کوچکي را معلق نموده و آن را به چرخش در مي‌آوريم ...
آهن‌ربا در هوا(2)

آهن‌ربا در هوا(2)

گرده‌هاي بيسموت ديامغناطيس هستند. به عبارت ديگر آن‌ها از ميدان مغناطيسي رانده مي‌شوند. اين مهم نيست که از قطب شمال يا قطب جنوب آهن‌ربا استفاده شود، بيسموت هميشه از هر دو قطب آهن‌ربا رانده مي‌شود ...
الکتریسیته جاری

الکتریسیته جاری

فارادی نشان داد كه جریان الكتریكی و میدان مغناطیسی، اثر متقابلی بر یكدیگر می گذارند و بر اثر آن، حركـتی برای هر دو حاصل می شود
UserName
عضویت در خبرنامه