جنگلهای شمال ایران که به جنگلهای هیرکانی یا خزری معروفاند، با طول تقریبی 800 کیلومتر، عرض 110 کیلومتر و مساحت کلی 84/1 میلیون هکتار، از منطقهی تالش در جمهوری آذربایجان در غرب تا پارک ملی گلستان در شرق کشیده شده و پوشش سبزی را در شیبهای شمالی کوههای البرز ایجاد میکند [1، 2]. این جنگلها از سواحل جلگهای تا ارتفاع 2700 متر در شیبهای شمالی البرز گسترش یافتهاند و به اقلیم واحد با بارندگی سالیانه (از 600 تا 2000 میلی متر) وابستهاند و بهنظر میرسد که با ساختار جنگلهای اروپا-سیبری بسیار سازگار باشند [3، 4].
این ناحیهی رویشی یکی از اکوسیستمهای متنوع و جالب از اقلیمهای حیاتی معتدلهی نیمکرهی شمالی است. شرایط طبیعی و جغرافیایی این ناحیه، از جمله برخورداری از بارشهای فراوان و منظم و حرارت مناسب، نزدیکی به دریا، وجود کوهها، دامنههای پرشیب و کمشیب و اختلاف ارتفاع شدید در فواصل کوتاه، منجر به توسعه و آشیانگزینی اکولوژیک بسیاری از عناصر گیاهی در آن شده است که اجتماعات گیاهی مختلفی را تشکیل میدهد. در این خصوص تنها بخش کوچکی از ویژگیهای زیستی رویشگاهها، جوامع گیاهی و در نتیجه ترکیب فلوریستیکی هریک از آنها مطالعه شده و هنوز هم حضور تعدادی از گونهها در اجتماعات جنگلی و محدودهی انتشار جغرافیایی آنها ناشناخته مانده است [5].
در بین سه زون ارتفاعی تعریف شده از جنگلهای هیرکانی (پست، کوهپایهای و کوهستانی) [6، 4، 7، 8، 9]، جنگلهای مناطق پست از ارزش بالای حفاظتی و مدیریتی برخوردار بوده و بهنظر میرسد که برای مطالعات اکولوژیکی و پوشش گیاهی در اولویت باشند چرا که در این مناطق انسان با حذف عناصر طبیعی و جایگزینی عناصر دیگر جوامع آن را تا حد زیادی تغییر داده و یا در معرض نابودی قرار داده است [8]. به علت این تغییر، بسیاری از گونههای گیاهی به بقایایی از زیستگاههای مناطق پست، محدود شدهاند [10].
پاركهای جنگلی نور و سیسنگان كه به ترتیب در شهرستانهای نور و نوشهر واقع میباشند، اگرچه در سالهای اخیر مورد تخریب و آسیب شدید توسط دام و انسان قرار گرفتهاند، با این وجود، جزء تنها بقایای جنگلهای پست خزری هستند [11، 8]. با توجه به اهمیت این مناطق، شناخت و بررسی رویشهای طبیعی آن حائز اهمیت است.
تنوع زیستی تنها به مجموعهای از گونهها اشاره ندارد، بلکه به عنوان تغییرات میان ارگانیسمهای زنده در تمام منابع خشکی، دریایی و دیگر اکوسیستمهای آبی تعریف میشود. براساس تعریف دبیرخانهی کنوانسیون تنوعزیستی، تنوعزیستی به معنای قابلیت تمایز بین ارگانیسمهای زنده از هر منبع شامل اکوسیستمهای زمینی، دریایی و اکوسیستمهای آبزی، همچنین شامل ترکیبات اکولوژی که بخشی از اکوسیستمها را تشکیل میدهند، میباشد [12].
بحث تنوع زیستی از موضوعات بسیار مهم فعلی دنیا است. با تخریب منابع طبیعی و محیط زیست و کاهش مساحت آنها شاهد انقراض گونههای گیاهی و جانوری و در نتیجه کاهش تنوع زیستی در دنیا هستیم. هریک از گونهها آنچنان در اکوسیستمهای جنگلی نقش حیاتی و اساسی را در زنجیرههای غذایی بازی میکنند که نابودی یک گونه، تعادل حیات را در طبیعت برهم میزند. برنامههای زیست محیطی برای هر منطقه بدون شناخت وضعیت پوشش گیاهی آن منطقه و تنوع گونهای آن ممکن نیست [3].
شناسایی پوشش گیاهی و بررسی فرم زیستی و جغرافیای گیاهی منطقه، ضمن اینکه اساس بررسیها و تحقیقات بومشناختی در منطقه بوده و راهکاری مناسب برای تعیین ظرفیت بومشناختی منطقه از جنبههای مختلف است، در عین حال، عامل مؤثری در سنجش و ارزیابی وضعیت کنونی و پیشبینی وضعیت آیندهی منطقه به شمار میرود که برای اعمال مدیریت صحیح، نقش بسزایی دارد [13].
تنوع زیستی جنگل منبع بسیار مهم و با ارزشی است، زیرا گونههای موجود در جنگل و ذخایر ژنتیکی تشکیلدهندهی آن برای سلامتی و تأمین نیازهای بشر و سایر موجودات، حائز اهمیت بوده و قطعاً فقدان تنوع زیستی تهدید خطرناکی برای بقای انسان و سایر موجودات محسوب میشود [14].
تنوع زیستی در جنگلهای شمال ایران بالا است. در بین کشورهای همعرض ایران، جنگلهای شمال ایران و شمال ترکیه که از عصر یخبندان به سلامت گذشتهاند، دارای بهترین تنوع میباشند. پس از پایان عصر یخبندان، پیشروی جنگل به سمت اروپا از جنگلهای شمال ایران و ترکیه آغاز شد و همین قدمت بیشتر سبب شده است که تنوع ژنتیکی گونههای چوبی شمال ایران بیشتر از اروپا باشد [15].
فصل اول؛ مروری بر منابع علمی
تعریف جامعهشناسی گیاهی و مروری بر تحقیقات جامعهشناسی در جهان
جامعهشناسی گیاهی معروف به فیتوسوسیولوژی[1] شاخهای از علم اکولوژی است که اجتماعات گیاهی را از نظر ترکیب گونهای[2]، اکولوژی، پراکنش جغرافیایی[3] و دینامیک مورد مطالعه قرار میدهد [16]. جامعهی گیاهی[4] که برای اولین بار در ابتدای قرن نوزدهم توسط همبولت[5] تشریح شد [17]، اشاره به گونههای معینی مینماید که باهم در محلهای معین رشد کرده و وقوع آنها باهم چیزی بیش از شانس و تصادف است [18]. کلمنتز[6] در سال 1916 با توسعهی نظریهی ارگانیسمی[7]، هر جامعهی گیاهی را به مثابه یک واحد زیستی (موجود زنده) معرفی کرده است که هر قسمتی از آن عضو یک پیکر بوده و با سایر قسمتها در ارتباط میباشد. هر جامعهی گیاهی به عنوان واحدی منسجم با سیمای ظاهری[8] یکنواخت و ترکیب گونهای نسبتاً ثابت هر رویشگاه بوده [19]، مطالعهی آن میتواند مبنای مناسبی برای مدیریت، احیاء[9] و توسعهی آن رویشگاه باشد. به دلیل تغییرات شدید در نوع پوششگیاهی، شرایط اقلیمی و چگونگی تأثیر انسان در پوشش گیاهی مناطق مختلف، مکاتب و روشهای مختلفی در دانش جامعهشناسی گیاهی مرسوم گردید [20]. از میان مکاتب موجود، مکتب زوریخ-مونپلیه که توسط براون-بلانکه در سال 1928 پیشنهاد شده است [21]، از اهمیت خاصی برخوردار میباشد [17]. ویژگی بارز این مکتب، انعطاف کافی آن جهت بررسی پوشش گیاهی از دیدگاههای مختلف بوده و علاوه بر این با قرار دادن جامعه[10] بهعنوان واحد پایه، یک سلسلهی ردهبندی را ارائه میکند که دیگر واحدهای آن، اتحادیه[11]، رده[12] و طبقه[13] میباشد [22].
مطالعهی فیتوسوسیولوژی به روش براون-بلانکه توسط محققینی چون پور[14] [23]، پاولوسکی[15] [24]، بکینگ[16] [25]، شیمول[17] [26]، مولر-دومبویس[18] و النبرگ[19] [27]، واندرمارل[20] [28] تشریح شده و روشهای اجرایی آن مورد بررسی قرار گرفت [17].
توسعه پایدار پیش نیاز گردشگری پایدار است چرا که توسعه غیر پایدار میتواند کیفیت محصولات گردشگری و خدمات مربوطه را تحت الشعاع قرار دهد.(تولایی،1386)
شناسایی و معرفی جاذبه های طبیعی و آثار تاریخی و یادمان های باستانی و فرهنگی ایران از اقدامات موثری است که میتواند در توسعه طبیعت گردی و کسب درآمد بیشتر مفید و موثر باشد. این پژوهش بر آن است با شناخت و معرفی جاذبه ها و قابلیت های طبیعی شرق استان هرمزگان گامیارزنده در توسعه این صنعت برداشته که بر مبنای توسعه پایدار است و افق های تازه و امید بخش را در توسعه این شهرستانها به ارمغان آورد. شناسایی و معرفی توان های محیطی در شهرستان های جاسک،سیریک و بشاگرد به عنوان مناطق مستعد طبیعت گردی و توسعه اکوتوریسم بر رشد و توسعه این شهرستان ها که بر مبنای توسعه پایدار است میتواند به توسعه اقتصادی، اجتماعی و… در این شهرستان ها کمک نماید.
با توجه به اهمیت مطالعات گردشگری و طبیعت گردی و کاربردی بودن این گونه مطالعات، تحقیق حاضر در قالب پایان نامه کارشناسی ارشد با عنوان ((بررسی توان های محیطی جهت توسعه اکوتوریسم بر مبنای توسعه پایدار، مطالعه موردی : شرق استان هرمزگان))
1-2انگیزه انتخاب موضوع :
شناخت ظرفیت های محیطی شرق استان به عنوان یکی از قطب های اکوتوریسم نیاز به بررسی دقیق تر با زیربنای شناخت ظرفیت با نگاه بر توسعه پایدار دارد. در صورتیکه بتوان این ظرفیت ها را بهتر شناسایی نمود میتوان برای فایق آمدن بر چالش های اقتصادی فعلی و پیش رو در استان برنامه ریزی بهتری صورت داد.برنامه ریزی اکوتوریسم ظرفیت فوق العاده ای برای شناساندن فرهنگ استان نقش بی بدیلی
داشته و از طرف دیگر میتوان به اقتصاد منطقه کمک موثری شود.
1-3تعریف مساله و بیان سوال های اصلی تحقیق :
توریسم از مهمترین فعالیتهای انسانی معاصر است که همواره با به وجود آمدن تغییرات شگرف در سیمای زمین، اوضاع سیاسی، اقتصادی، فرهنگی، منش و روش زندگی انسانها را دگرگون میسازد.( محلاتی،1380 : 13) اکوتوریسم به عنوان گونه ای از صنعت توریسم در چارچوب الگوی فضای گردشگری، دارای قابلیت بسیاری در زمینه تطبیق پذیری محیطی در راستای گردشگری پایدار میباشد. ایران کشوری پهناور و با شرایط جغرافیایی متنوع است که این باعث شده است که از نظر زیست محیطی، سیاحتی و اقتصادی قابلیتهای زیادی را در خصوص اکوتوریسم داشته باشد.(سرائی و همکاران، 1389) امروزه صنعت توریسم در دنیا، یکی از منابع مهم درآمد و در عین حال از عوامل موثر در تبادلات فرهنگی بین کشورهاست و به عنوان گسترده ترین صنعت خدماتی جهان حائز جایگاه ویژه ای است، از این رو بسیاری از کشورها در رقابتی نزدیک و فشرده، در پی افزایش بیش از پیش منافع و عواید خود از این فعالیت بین المللی هستند. (کاظمی، 1385 :1)
توسعه پایدار فرایندی است که نیاز گردشگران فعلی و جامعه میزبان را تامین نموده و در عین حال موجب حمایت از این نیاز و تقویت آینده آن میشود. فراهم کردن شرایط برای توسعه پایدار مستلزم آن است که این مفهوم به بخشی از ذهن ناخودآگاه ما مبدل شود و نیاز به همت والای کلیه اقشار یک جامعه دارد و منحصر به تلاشهای بخش تحصیل کرده جامعه یا یک صنعت خاص نمیباشد. توسعه پایدار مساله ای نیست که در روز یا وقت به خصوصی مناسبت داشته باشد. برای توسعه پایدار چهار مطلب باید مورد توجه قرار گیرند که عبارتند از :
در دنیای امروز با توجه به اینکه بسیاری از مردم در بافت مدرن جوامع به دنبال فعالیت هایی میگردند که آنها را با طبیعت مرتبط کند، گردشگری نیز رویکرد گسترده ای به موضوع طبیعت گردی پیدا کرده است. بنابراین بررسی در این زمینه ضروری به نظر میرسد و میتوان اذعان داشت که در طرح های جامع کشور جای این شاخه خالی است (نکوئی صدری، 1384 : 76)
استان هرمزگان یکی از 31 استان کشور جمهوری اسلامیایران است که در جنوب کشور و بین مختصات جغرافیایی 25 درجه و 30 دقیقه تا 28 درجه و 53 دقیقه عرض شمالی و 52 درجه و 44 دقیقه تا 59 درجه و 16 دقیقه طول شرقی از نصف النهار گرینویچ واقع شده است.
کمکم در این دهه، از طریق تحقیقات استوکو زبان اشاره به عنوان یک زبان با ارزش و کامل شناخته شد. در حقیقت وی انقلاب بزرگی را در طول تاریخ، جهت شناسایی زبان اشاره در دنیا به راه انداخت (ولی و لوکاس[19] ، 2000). اولین زبان اشارهای که در جهان مورد بررسی زبانشناختی قرار گرفت زبان اشاره آمریکایی[20] بود که در سال 1979 کلیما و بلوجی[21] در کتاب معروف خود اشارههای زبان[22] به توصیف ساختاری آن پرداختند. با وجود آنکه سالها از عمر بررسی زبانشناختی زبان اشاره میگذرد، هنوز رشتهای نوپا و در حال رشد است که امروزه بهخوبی توانسته است توجه بسیاری از زبانشناسان را به خود جلب کند. نکتة بسیار مهم آن است که زبانشناسان کار بر روی زبانهای اشاره را با این پیش فرض آغاز میکنند که زبانهای اشاره نیز به اندازه زبانهای گفتاری، طبیعی هستند (شامل همان عناصری هستند که در زبانهای گفتاری موجود است) و نیازهای ارتباطی ناشنوایان را بهخوبی برطرف میکنند.
زبان اشارة ایرانی نیز از این قاعده مستثنا نیست. تاکنون شمار تحقیقات صورت گرفته در زمینة زبانشناسی زبان اشارة ایرانی در داخل کشور بسیار اندک بوده است. بنابراین انگیزة اصلی انجام پژوهش حاضر معطوف کردن توجه زبانشناسان به ویژگیهای زبانی زبان اشارة ایرانی است تا بتوان آنها را از خصوصیات و طبیعی بودن این زبان آگاه کرد. زیرا همانطور که زبان گفتاری در جامعة افراد شنوا اهمیت دارد، وضعیت زبان اشاره نیز در جامعة ناشنوایان از اهمیت و ارزش بالایی برخوردار است، چرا که این زبان تاثیر مستقیمی بر روی زندگی ناشنوایان به خصوص در بخشهای تحصیلی، پزشکی، حقوقی و شغلی دارد که بالطبع حفظ این زبان در جامعة آنها نیازمند شناخت بیشتر آن
میباشد.
1-3 اهداف پژوهش
نداشتن یک حس هیچگاه نمیتواند توجیهکنندة محرومیت باشد. افراد ناشنوا که درصد عمدهای از جامعه را به خود اختصاص دادهاند، گروهی هستند که میکوشند از طریق زبانی خاص با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. این افراد یک اقلیت زبانی هستند که زبان طبیعی مورد استفادة آنها، زبانی است که به خاطر واضح و آشکار بودن، زیبایی، صحت، کامل و پر معنی بودن، با ارزش تشخیص داده شده است. در استفاده از زبان اشاره به جای زبان گفتاری هیچ اثر منفی دیده نشده است و حتی میتوان گفت که استفاده از زبان اشاره ارتباط برقرار کردن را برای ناشنوایان بهتر و راحتتر میکند. در گذشته و حتی امروزه تصورات اشتباهی در رابطه با زبان اشاره وجود داشته و دارد که برخی آن را زبانی بدون دستور در نظر گرفته و آن را تنها برگرفته از یک رشته ژستها[23] و یا پانتومیم میدانند. اما باید گفت که زبان اشاره اولین و مهمترین شیوه ارتباطی ناشنوایان است، چرا که این افراد در گرفتن اطلاعات به جای گوش از حواس دیگر خود استفاده میکنند و همچنین میکوشند تا از طریق اشارات افکار خویش را به دیگران منتقل کنند. لانگ[24] (2003، ص2) معتقد است که حواس دیگر در نبود حس شنوایی میتوانند نمادهای زبانی را به ناشنوایان منتقل کنند. بنابراین شناخت این نشانهها نخستین زبانی است که این افراد میآموزند و در ضمن اساسیترین وسیله ارتباطی آنان به شمار میرود.
افزایش تأثیرات منفی انرژی فسیلی بر روی محیط زیست، مانند گرم شدن جهانی و بحران در دسترس بودن انرژی، بسیاری از کشورها را بر آن داشته است که از انرژیهای جایگزین دیگری مانند انرژی خورشید، باد و خورشید-هیدروژن استفاده کنند. این انرژیها تجدیدپذیر و دوستدار محیط زیست هستند، به گونهای که پاسخگوی تقاضای روزافزون بشر برای انرژی میباشند. انرژی باد، سریعترین منبع انرژی رو به رشد در جهان، یک منبع انرژی تجدیدپذیر و تمیز است. اکنون کشورهای بسیاری، به خصوص در اروپا، ایالات متحده آمریکا، چین و ملل دیگر، توجه خاصی به این منبع انرژی دارند ]1[.
بر اساس اطلاعات سازمان انرژیهای نو ایران (سانا)،استفاده از انرژی باد در طول سالیان اخیر بیشترین رشد را در مقایسه با سایر انرژیهای نو تجربه کرده است و توربینهای بادی هر روز بهینهتر و با ظرفیت توان بیشتر به بازار عرضه میشوند. تاریخچه انرژی بادی یک سیر تکاملی را به استفاده از قطعات سبک و ساده برای به حرکت درآوردن پرهها بوسیله نیروی بازدارنده[1] طی کرده است. آسیابهای بادی که در قدیم مورد استفاده قرار میگرفتند نخستین نوع توربینهای بادی بودند که به عقیده تمامی کارشناسان نخستین بار توسط ایرانیان به کار گرفته شد ]2[.
با وجود این پیشینه ارزشمند تاریخی و علیرغم پتانسیلهای موجود و مناطق مستعد بادخیز کشور، توسعه صنعت باد در ایران با پیشرفت مناسبی روبرو نشده است. در حال حاضر در وزارت نیرو، نصب MW5000 نیروگاه تجدیدپذیر در قانون برنامه پنجم توسعه هدفگذاری شده است که از این میزان MW4500 آن برای توسعه باد در نظر گرفته شده است و میتوان گفت در پنج سال آینده قریب به MW4000 بازار برای توسعه بخش خصوصی وجود خواهد داشت. هم اکنون سایتهای بادی بینالود و منجیل، بزرگترین سایتهای بادی کشور محسوب شده که تقریبا MW100 از برق مورد نیاز کشور را تامین میکنند، این مقدار سهم ناچیزی از مقدار کل انرژی برق تولید شده در کشور را تشکیل میدهد ]2[.
اما بر خلاف رویه موجود در داخل کشور، سایر کشورهای جهان به طور گسترده در راستای توسعه صنعت بادی خود گام برداشتهاند و میزان انرژی الکتریکی تولید شده بوسیله باد روز به روز سهم بیشتری از کل انرژی تولیدی جهان را تشکیل میدهد. به عنوان نمونهای از سیاستگذاریهای کلان در این زمینه میتوان به تصمیم اتحادیه اروپا برای تولید 20% از انرژی خود از منابع پاک تا سال 2020 اشاره کرد. شکل 1-1 ظرفیت کلی انرژی بادی تولیدی در جهان را تا سال 2011 را نشان میدهد ]2[.
شکل 1-1- ظرفیت کلی انرژی بادی تولیدی در جهان تا سال 2011 ]2[.
جدول1-1 نیز میزان ظرفیت نیروگاههای بادی نصب شده در کشورهای شاخص استفاده کننده از انرژی باد را نشان میدهد ]2[.
جدول1-1- ظرفیت نیروگاههای بادی نصب شده در کشورهای پیشرو ]2[.
نام کشور | مجموع ظرفیت نیروگاههای بادی (گیگاوات) |
چین | 65 |
ایالات متحده | 48 |
آلمان | 30 |
اسپانیا | 23 |
هند | 16 |
فرانسه | 8 |
اغلب پرههای توربین، چه کوچک و چه بزرگ، قسمتهای اصلی مشابهی دارند: پرهها، شفتها، چرخدندهها، ژنراتور، و یک کابل (برخی از توربینها ممکن است دارای جعبه دنده نباشند). کلیه این قسمتها با هم کار میکنند تا انرژی باد را به الکتریسیته تبدیل نمایند. در این بین، پره یکی از مهمترین اجزای توربینهای بادی است که وظیفه آن تولید نیروی لازم برای چرخاندن محور اصلی توربین است. طراحی پره توربینهای بادی یکی از مهمترین و اصلیترین بخشهای طراحی توربین به شمار میشود که با توجه به شرایط بسیار متغیر بهرهبرداری و اعمال بارهای شدید بر آن، انتخاب جنس و طراحی سازهای آن از اهمیت زیادی برخوردار است. مواد مورد استفاده در ساخت پرهها به طور قابل ملاحظهای بر روی کارایی و خواص آنها، مانند وزن پره، مکانیزم آسیب، و عمر خستگی اثرگذار است. پرههای توربینهای بادی از مواد ناهمسانگرد ساخته میشوند که معمولاً از کامپوزیتهای زمینه پلیمری، در ترکیبی از یک تک پوسته و کامپوزیت ساندویچی تهیه شدهاند. طراحیهای امروزی عمدتاً بر اساس کامپوزیتهای تقویت شده با الیاف شیشه[2] (GFRP) صورت میگیرد. به طور کلی مواد مورد استفاده در ساخت پرههای توربین بادی بایستی تحمل بارگذاریهای خستگی شدید را در شرایط کاری داشته باشند ]1[.
ساختار کامپوزیتی به عنوان یک نوع خاص از کامپوزیتهای لایهای تلقی میشود و مقبولیت گستردهای به عنوان یک ساختار عالی برای دستیابی به اجزایی با وزن کم و ساختارهایی با سفتی خمشی[3] بسیار بالا، استحکام زیاد، و مقاومت کمانشی بسیار زیاد به دست آورده است. این مواد توسط روش قالبگیری انتقال رزین[4] (RTM)، RTM به کمک خلاء[5]، لایهگذاری دستی و تزریق رزین به کمک خلاء[6] (VIP) ساخته میشوند. تفاوت روش VIP با روش RTM در آن است که در این روش تنها یک سمت از قالب جامد است در صورتی که در روش RTM هر دو سمت جامد هستند. علاوه بر آن، از یک خلأ اعمالی به منظور نیرو محرکه برای انتقال رزین به تقویتکننده استفاده میشود ]3[.
در تولید پرههای توربین بادی کوچک و متوسط معمولاً از روش لایهگذاری دستی و در پره بزرگ و حتی متوسط با توجه به اهمیت وزن و استحکام سازه از روش تزریق رزین به کمک خلأ (VIP) استفاده میشود. یکی از موضوعاتی که باید در طراحی محصولات مهندسی مورد استفاده قرار گیرد آن است که عمر محصول تولیدی چقدر خواهد بود. عمر در این محصولات به صورت مدت زمانی تعریف میشود که محصول قادر است تحت بارهای سرویس عملکرد مورد انتظار را داشته باشد. عمر یک قطعه میتواند به کوتاهی یک بار استفاده تعیین شود، از سوی دیگر در برخی محصولات باید قابلیت تحمل میلیونها سیکل در نظر گرفته شود که توربینهای بادی نیز از این دستهاند. محصولاتی با چنین عمرهای بالایی مستعد برای شکست خستگی هستند.
گسترش ابزارهای مورد نیاز جهت تعیین عمر خستگی مواد ساخته شده از کامپوزیت با کندی روبروست، دلیل این امر را باید در ماهیت لایهای و غیریکنواخت این مواد جست و جو کرد، به طور مثال اگر در فلزات تنها عامل خرابی را طول ترک تشکیل میدهد، مواد کامپوزیتی حالتهای مختلف شکست را از خود بروز میدهند که از آن جمله میتوان به ترک خوردن زمینه[7]، جدایش الیاف از زمینه[8]، کمانش الیاف، جدایش لایهها[9]، شکست تکلایه و شکست الیاف اشاره کرد. معمولاً در یک شکست ناشی از خستگی در مواد کامپوزیتی ترکیبی از مکانیزمهای فوق فعال است و این مسأله به خودی خود تحلیلهای خستگی را با چالشهای فراوانی روبرو میکند. حال اولین قدم در تحلیلهای خستگی تعیین منحنی S-N به صورت آزمایشگاهی و در قدم بعد شناسایی مکانیزمهای مختلف واماندگی خستگی میباشد. با مشخص شدن این دادهها، مهندسین میتوانند به تخمینهای اولیه خستگی جهت ساخت محصول برای صنعت و خریداران کمک نمایند.
در فصل اول به تاریخچه شیف باز ها، روش تهیه لیگاند های شیف باز،کاربردهای آن ها و مطالعاتی که در رابطه با کمپلکس های شیف بازها با یون های فلزی نیکل،مس،کبالت وروی انجام گرفته، اشاره می شود.
1-1- تاریخچه شیف بازها[1]
در سال 1840، یورگنسن، ورنر و اتلینگ، محصول بلوری سبز تیره ای را از واکنش مس استات (II)، سالسیل آلدئید و آمین جدا کردند. این ماده بیس (سالسیل آلدیمینو) مس (II) بود. پس از این کار در سال 1869، هوگو شیف توانست با تغییر گروه های R و استفاده از مشتقات آریل، روش تهیه طبقه بندی شده ای برای سنتز این مولکول ها و کمپلکس های آن ها ارائه دهد. این تحول بزرگ باعث شد تا نام شیف باز به این ترکیبات شیمیایی داده شود. به طوری که اولین شیف باز سنتزی را به هوگوشیف[2] درسال 1869 نسبت داده اند. [1992،Amany]
در دو دهه اخیر، شیف باز ها به عنوان لیگاندهای کی لیت کننده، یک نقش کلیدی را در شیمی کئوردیناسیون فلزات واسطه و همچنین فلزات گروه اصلی، ایفا کرده اند. این لیگاند ها می توانند به راحتی، کمپلکس های پایداری را با اغلب یون های فلزات واسطه ایجاد کنند. این لیگاند ها اغلب از مسیرهای سنتزی مستقیم با بازده خوب و درجه خلوص بالا حاصل میشوند. علت اینکه این لیگاند ها بیشتر از سایر لیگاند ها مورد توجه شیمی کئوردیناسیون می باشند به خواص الکترونی و حلالیت مناسب آن ها در حلال های رایج، دسترسی ساده برای تهیه آن ها و تنوع ساختاری گسترده این ترکیبات مربوط می شود. (Ashraf M. A, 2011 )
کمپلکس های فلزات واسطه با لیگاندهای شیف باز دهنده اکسیژن و نیتروژن به خاطر توانایی شان در داشتن پیکربندی های متنوع و تنوع ساختاری از اهمیت ویژه ای برخوردارند. کمپلکس های فلزی حاصل از لیگاندهای شیف بازی که دارای هر دو نوع اتم های دهنده سخت مثل اکسیژن و نیتروژن و اتمهای دهنده نرم سولفور در ساختار شان هستند، اغلب خواص فیزیکی و شیمیایی جالبی نشان میدهند. همچنین سنتز و استفاده از شیف بازهای نا متقارن به عنوان کاتالیزگر برای انواع واکنش ها بیش از قبل مورد توجه قرار گرفته است. Ramachandran , 2008))
ترکیب نا متقارن اجازه می دهد که هم خواص الکترونی و هم اثرات فضایی به طور هم زمان تنظیم شوند و به طور کلی عملکرد شیف باز را افزایش می دهد. در کمپلکس های شیف باز نا متقارن، فلز محیط شیمیایی مشابه با متالوپورفین را تجربه می کند و لذا می توان از لیگاند های شیف باز نا متقارن در مطالعه الگویی برای بررسی رفتار پورفیرینها، استفاده کرد. بسیاری از گروه های تحقیقاتی تلاش خود را بر سنتز و مطالعه لیگاند های شیف باز نا متقارن و کمپلکس های فلزی آن ها متمرکز کرده اند. بیشتر این لیگاندها با تراکم مرحله به مرحله دی آمین مناسب با دو ترکیب کربونیل متفاوت حاصل می شوند. این ترکیبات ممکن است به عنوان کاتالیزگر برای بسیاری از تبدیل های آلی و همچنین برای طراحی حسگرها به کار روند. (2010 , Ashrafy )
1-2- روش تهیه لیگاند های شیف باز
لیگاند های شیف باز از تراکم آمین های نوع اول با ترکیبات کربونیل دار حاصل می شوند. گروه عاملی مشخصه شیف بازها که آزومتین یا ایمین نامیده می شود و دارای پیوند دوگانه کربن نیتروژن (R2C=NR ) است. از نظر ساختاری ایمین هایی هستندکه محصول تراکمی واکنش آلدئید ها،کتون ها یا β کتون ها با آمین های نوع اول و مشتقات آن ها هستند.
شکل (1-1): فرمول تهیه لیگاند های شیف باز
ایمین های حاصله از طریق جفت الکترون های غیر پیوندی نیتروژن خود، با فلزات واسطه اتصال دارند. مشابه آلدئید ها، کتون ها نیز قادر
به تشکیل لیگاند های شیف باز می باشند اگر چه لیگاند های سنتزی با کتون ها، مانند آلدئیدها متداول نیستند. Yang , 2012))
کمپلکس های فلزی حاصل از لیگاندهای شیف باز کایرال، فضاگزینی خوبی در تبادل های آلی نشان می دهند از این رو سنتز کمپلکس های کایرال، بخش مهمی از تحقیقات جدید در زمینه شیمی کئوردیناسیون را به خود اختصاص داده است. Jesmin, 2010) )
1-3- طبقه بندی لیگاند های شیف باز
ترکیبات شیف باز بر اساس تعداد اتم های کئوردینه شونده آن ها به دسته های دودندانه، سه دندانه، چهار دندانه و… تقسیم می شوند..
سه دندانه چهاردندانه دودندانه
شکل (1-2):انواع لیگاندهای شیف بازچند دندانه
همچنین لیگاندهای شیف باز از لحاظ تقارن به دو دسته متقارن و نا متقارن، تقسیم بندی می شوند. شیف باز متقارن از تراکم دی آمین با دو ترکیب کربونیل یکسان و شیف باز نا متقارن از تراکم دی آمین با دو ترکیب کربونیل مختلف به دست می آید. (Katarzyna brodowska, 2014)
1-4- اهمیت و کاربردهای مهم کمپلکس های سنتز شده با لیگاند های شیف باز
برای شیف بازها به عنوان لیگاندهایی که قادر به تشکیل کمپلکس های پایدار با بسیاری از یونهای فلزی اند، کاربرد های فراوانی گزارش شده است. کمپلکس های شیف باز تاثیر به سزایی به عنوان کاتالیزور در واکنشهایی از قبیل اکسیداسیون استیرن، اپوکسایش الکن ها، برم دارکردن اولفینهای
بنزیلی، اکسایش سولفیدها به سولفوکسید و… دارند. همچنین گزارش هایی در مورد استخراج و اندازهگیری یون های فلزات سنگین موجود در نمونه های حقیقی توسط لیگاند های باز شیف ارائه شده
است. (, 2014 Katarzyna brodowska)
در مقالات کاربردهای زیادی از شیف بازها در بیولوژی گزارش شده که از جمله آن ها می توان به موارد زیر اشاره کرد.
1- خواص مغناطیسی
2- خواص کاتالیزگری
3- خواص دارویی
4- خواص فلوئورسانی
5- خواص نوری غیر خطی
6-فعالیت آنزیمی