أهم طرق التحضير الميكانيكية هي:

1 - طريقة الطحن (Ball milling method)

وهذه الطريقة تنتج مواد نانوية على شكل مسحوق (بودر)، حيث توضع المادة تحت طاقة عالية جدا، ثم تطحن عن طريق كرات مصنوعة من الفولاذ تتحرك إما على نحو كوكبي، أو اهتزازي، أو رأسي (انظر الشكل رقم 7). ويمكن صنع مسحوق يتراوح حجمه ما بين 3 إلى 25 نانو متر ⁽⁵⁾.

2 - طريقة التركيب الميكانيكي (Mechanical structure)

وتعتمد هذه الطريقة على سحق مادة مكونة من جزيئات ميكرومترية (من 1 إلى 30 μm) لعدة مخالط؛ لمزجها الميزة الأساسية لهذه الطريقة أنها تسمح بالحصول على رواسب نانومترية، أو أجسام متناهية في الصغر موزعة على نحو متجانس داخل المادة. كما تسمح بإنتاج مواد ضخمة من عدة كيلوغرامات، أو حتى أطنان ⁽⁵⁾.

شكل رقم (7) رسم توضيحي؛ لوصف طرق تحضير المواد النانوية بالطحن (5).

ويمكن التفصيل فيما سبق ذكره على النحو التالي:

1- عملية الرصد والتزجيج الأولي تمكن هذه العملية من تحويل مادة ذرية إلى قطعة ضخمة، وترتكز على مرحلتين:

أ عملية الرص الميكانيكي.

ب-عملية إذابة مسحوق المعادن؛ لتكثيفه بعد التبريد والمسماة تزجيج أولي بالضغط، أو بدونه.

2- تقنيات التشوهات القوية تسمح هذه التقنيات بتحضير مواد مكونة من حبات بأبعاد نانومترية، وذلك بتشويه مادة بلورية (معدن أو خزف) بقوة. وتستعمل تقنيات كثيرة لهذا الغرض منها: اللي أو النبط، وتسمح هذه التقنيات بتحسين خواص التصلب، واللدانة للمواد. وجدير بالذكر أن هناك طرقاً كثيرة لا يمكن شرحها بالتفصيل في هذا الكتاب، وسنكتفي بذكر أهمها على النحو التالي:

1. (Manipulation method)
2. (Nanolithography)
3. (Physical Vapor Deposition-PVD)
4. (Chemical Vapor Deposition- CVD)
5. (Chemical routes)
6. (Hydrothermal method)
7. (Template-based Methods)

_______________________________________________

هوامش

(5) Dutta, J. and Hofmann, H. Nanomaterials, Electronic Book, 2005.

(26) Rao, C. N.; Mueller R. A. and Cheetham, A. K. The Chemistry of Nanomaterials: Synthesis, Properties and Applications. Edited by C. WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim, ISBN: 3-527-30686, 2004.