وبلاگ

1-1-           پیشگفتار

 

 

انرژی خورشیدی منحصربه‌فردترین منبع انرژی تجدید پذیر در جهان است و منبع اصلی تمامی انرژی‌های موجود در زمین می‌باشد. این انرژی به صورت مستقیم و غیرمستقیم می­تواند به اشکال دیگر انرژی تبدیل گردد[[i]].
به طور کلی انرژی متصاعد شده از خورشید در حدود  3.8e23 کیلووات در ثانیه می‌باشد. ایران با داشتن حدود ۳۰۰ روز آفتابی در سال جزو بهترین کشورهای دنیا در زمینه پتانسیل انرژی خورشیدی می‌باشد. با توجه به موقعیت جغرافیایی ایران و پراکندگی روستاهای کشور، استفاده از انرژی خورشیدی یکی از مهم­ترین عواملی است که باید مورد توجه قرار گیرد. استفاده از انرژی خورشیدی یکی از بهترین راه های برق رسانی و تولید انرژی در مقایسه با دیگر مدل­های انتقال انرژی به روستاها و نقاط دور افتاده در کشور از نظر هزینه، حمل‌نقل، نگهداری و عوامل مشابه می‌باشد[1].
با توجه به استانداردهای بین‌المللی اگر میانگین انرژی تابشی خورشید در روز بالاتر از ۳.۵ کیلووات ساعت در مترمربع باشد استفاده از مدل­های انرژی خورشیدی نظیر کلکتورهای خورشیدی یا سیستم‌های فتوولتائیک بسیار اقتصادی و مقرون به صرفه است. این در حالی است که در بسیاری قسمت­های ایران، انرژی تابشی خورشید بسیار بالاتر از این میانگین بین‌المللی می‌باشد و در برخی از نقاط حتی بالاتر از ۷ تا ۸ کیلووات ساعت بر مترمربع اندازه­گیری شده است ولی بطور متوسط انرژی تابشی خورشید بر سطح سرزمین ایران حدود ۴.۵ کیلو وات ساعت بر مترمربع است[1].

1-2تاریخچه­ی سلول­های خورشیدی

 

 

اثر فوتوولتاییک اوّلین بار در سال 1839 توسط بکویه­رل[1]، فیزیکدان فرانسوی، به صورت تجربی نشان داده شد[[ii]] . پس از آن چارلز فریتز[2] در سال 1883 توانست اوّلین سلول خورشیدی حالت جامد را بسازد. او نیمه­هادی سلنیم را با لایه­ی نازکی از طلا پوشانده بود تا بتواند یک پیوند شکل دهد و با این کار توانسته بود به بازده 1% دست یابد. در سال 1946 راسل اُهل[3] موفّق شد یک سلول خورشیدی با پیوند مدرن بسازد.
با این حال اوّلین سلول خورشیدی کاربردی[4] در سال 1954، در آزمایشگاه بل[5]، ساخته شد. چاپین[6]، فولر[7] و پیرسون[8] برای ساخت این سلول از یک پیوند p-n نفوذی سیلیکون[9] استفاده کرده توانستند به بازده 6% دست یابند[2].
سلول­های پیشرفته­ی اوّلیه با استفاده از ویفر[10]های سیلیکن و ژرمانیوم به دست آمدند. پس از آن سلول­هایی ساخته شدند که در آن­ها از لایه­های نازک[11] سیلیکن یا دیگر نیمه­هادی­ها به جای ویفر استفاده می­شد. هم اکنون علاوه بر این دو نوع سلول خورشیدی از سلول­های متعدّد دیگری چون سلول­های پلیمری، ارگانیک، رنگ دانه­ای( حسّاس شده با رنگ[12])، چند پیونده و … بهره گرفته می­شود.
در این فصل انواع مهم سلول­های خورشیدی، که در سه نسل دسته­بندی شده­اند، به شکل مختصر مورد بررسی قرار می­گیرند: نسل اوّل( شامل سلول­های کریستالی سیلیکون[13]) نسل دوم( شامل سلول­های گوناگونی که در آن­ها از لایه­های نازک نیمه­هادی استفاده می­شود) و نسل سوم( شامل سلول­هایی که طرّاحی آن­ها به گونه ایست که می­توانند بازدهی فراتر از حدّ شاکلی- کوییزر دست یابند).

 

 

1-3-           انواع سلول­های خورشیدی

 

 

-3-1-       نسل اوّل سلول های خورشیدی (سلول های کریستالی سیلیکون)

 

 

در این دسته از سلول­های خورشیدی، از ویفرهای سیلیکون به عنوان نیمه­هادی فعّال استفاده می­شود. سیلیکون با گاف انرژی ev1.12

 مادّه­ای بسیار مناسب برای جذب طیف خورشید به حساب می­آید. همچنین از نظر فراوانی در طبیعت دومین عنصر به شمار می­رود. این بدان معناست که دست یابی به سیلیکون خام هزینه­ی چندانی نخواهد داشت و نگرانی­ای هم برای اتمام منابع آن وجود ندارد.

برای دست­یابی به هدایت بالا، افزایش طول عمر سلول و جلوگیری از افت بازده( بر اثر بازترکیب حامل­ها) سیلیکون را به صورت تک کریستال و با کیفیت بالا مورد استفاده قرار می­دهند. گاهی نیز برای کاهش هزینه­ها از سیلیکون چند- کریستال بهره گرفته می­شود.

 

 

1-3-1-1-      فرآیند رشد کریستال­های نیمه­هادی ها

 

 

شرایط رشد بلور( کریستال)های نیمه­هادی که برای ساخت قطعات الکترونیک استفاده می­شود بسیار دقیق­تر و مشکل­تر از شرایط سایر مواد است. علاوه بر این که نیمه­هادی­ها باید به صورت کریستالی در دسترس باشند، باید خلوص آن­ها نیز در محدوده­ی بسیار ظریفی کنترل شود. مثلا تراکم بیشتر ناخالصی­های مورد استفاده در بلورهای Si امروزی کمتر از 1 قسمت در ده میلیارد است. چنین درجاتی از خلوص مستلزم دقّت بسیار در استفاده و به کارگیری مواد در هر مرحله از فرآیند ساخت است[[iii]].
نیمه­هادی­های تک عنصری Si و Ge از تجزیه­ی شیمیایی ترکیب­هایی مانند GeO2، SiCl4 و SiHCl3 به دست می­آیند. پس از جداسازی و انجام مراحل اوّلیه­ی خالص­سازی، ماده­ی نیمه­هادی را ذوب کرده و به صورت شمش­[14]هایی در می­آورند. Si یا Ge به دست آمده بعد از مرحله­ی بازپخت[15] به صورت چند بلوری است.
در صورت عدم کنترل فرآیند سرمایش، نواحی بلوری دارای جهت­های کاملا تصادفی خواهند بود. برای رشد بلور فقط در یک جهت، لازم است که کنترل دقیقی در مرز بین مادّه­ی مذاب و جامد، در هنگام سرد کردن، انجام پذیرد[3].
یک روش متداول برای رشد تک-کریستال­ها، سرد کردن انتخابی ماده­ی مذاب است به گونه­ای که انجماد در راستای یک جهت بلوری خاص انجام پذیرد. برای مثال در نظر بگیرید یک ظرف از جنس سیلیکا حاوی Ge مذاب باشد؛ می توان طوری آن را از کوره بیرون آورد که انجماد از یم انتها شروع شده و به تدریج تا انتهای دیگر پیش رود. با قرار دادن یک دانه[16]­ی بلوری کوچک در نقطه­ی شروع انجماد می توان کیفیت رشد بلور را بالا برد. اگر سرعت سرد کردن به دقّت کنترل شود و مکان فصل مشترک جامد و مذاب به آهستگی در طول مذاب حرکت داده ش.ود، اتم­های ژرمانیوم همراه با سرد شدن بلور به صورت شبکه­ی الماسی آرایش می­یابند. شکل بلور به دست آمده توسط ظرف ذوب تعیین می­شود. Ge، GaAs و دیگر بلورهای نیمه­هادی معمولا با این روش، که روش بریجمن[17] افقی نامیده می­شود، رشد داده می­شوند. در شکل دیگری از این روش، ناحیه­ی کوچکی از ماده­ی بلوری ذوب شده و سپس ناحیه­ی مذاب طوری به طرف دیگر حرکت داده می­شود که در پشت ناحیه­ی مذاب و در هنگام حرکت آن یک بلور تشکیل شود[3].
یکی از معایب رشد بلور در ظرف مذاب این است که ماده­ی مذاب با دیواره­های ظرف تماس پیدا می­کند و در نتیجه­ در هنگام انجماد تنش­هایی ایجاد می­شود که بلور را از حالت ساختار شبکه­ای کامل خارج می­سازد. این نکته به ویژه در مورد Si که دارای نقطه­ی ذوب بالایی بوده و تمایل به چسبیدن به مواد ظرف ذوب را دارد، مشکلی جدی است. یک روش جایگزین، که این مشکل را برطرف می­کند، شامل کشیدن بلور از مذاب در هنگام رشد آن است. در این روش یک دانه­ی بلوری در داخل ماده­ی مذاب قرار داده شده و به آهستگی بالا کشیده می­شود و به بلور امکان رشد بر روی دانه را می­دهد. معمولا در هنگام رشد، یلور به آهستگی چرخانده می­شود تا علاوه بر هم­زدن ملایم مذاب، از هرگونه تغییرات دما( که منجر به انجماد غیر ممکن می­شود) متوسط گیری کند. این روش، که روش چوکرالسکی نامیده می­شود، به شکل گسترده­ای در رشد Si،  Ge و برخی از نیمه­هادی­های مرکب استفاده می­شود[3].

 

 

1-3-1-2-      سلول های خورشیدی کریستالی سیلیکونی

 

 

این سلول­ها را می­توان بسته به ساختار بلوری سیلیکون به دو دسته تقسیم نمود : سلول­های خورشیدی سیلیکونی تک-کریستال و سلول­های خورشیدی سیلیکونی چند­کریستال. در دسته­ی دوم از سیلیکون چند کریستال به عنوان نیمه­هادی فعّال استفاده می­شود. در دسته­ی اول به منظور دست­یابی به بازده بالاتر طیّ یک مرحله­ی اضافه، سیلیکون چندکریستال به تک کریستال تبدیل می­شود. این کار باعث افزایش هزینه­ی ساخت خواهد شد. از سوی دیگر، از آن جا که نیمه­هادی باید ابتدا به صورت مربّعی درآمده و سپس مورد استفاده قرار گیرد، دور ریز مواد در این دسته بیش از سلول­های چند کریستال است ( سیلیکون چند کریستال را می­توان در قالب­های مربعی رشد داد).

 

 

1-3-2-       نسل دوم سلول های خورشیدی (سلول های لایه نازک)

سازمان های ایمان محور، به سازمان،گروه ، برنامه یا پروژه ای اطلاق می شود که خدمات انسانی را به وسیله عامل ایمان تنیده شده با خدمات ارائه می دهد.عامل ایمان، بخش جدایی ناپذیرسازمان است که از طریق رهبران، نیروی کار و داوطلبان آن ابراز می گردد و به خدمات آن ها گره خورده است ( رهبر ،احسان؛ 1391: صص 90-87).سازمان های ایمان محور در محله هایی شکل پیدا می کنند که در آنها فعالیت ها و امور مختلف زندگی روزمره انسانی، از مذهب و اعتقادات دینی متأثر می شوند. دسته اول سازمان هایی هستند که اساس تشکیل آنها بر اساس ایمان است مثل کلیسا ها، مسجدها و دیگر مکان هایی که خدا را عبادت می کنند. دسته دوم سازمان هایی هستند که اساس تشکیل آنها ایمان نیست و هدف آنها کسب سود هم نیست، اما به سازمان های ایمانی وابسته اند مثل بنیاد ها و مؤسسه های خیریه و انجمن های حمایت از بانوان بی سرپرست. از یک طرف سازمان های ایمان محور به مفهوم عام خود، همواره زمینه ساز و تقویت كننده هویت،خاطره های معنوی و حس تعلق به مكان در شهرهای مختلف جهان می باشند. از طرف دیگر به دلیل گستردگی ابعاد و تغییر ماهیت مسائل شهری و پیچیدگی این مسائل، جامع نگری و توجه به ابعاد و جنبه های مختلف مسئله به منظور حل پایدار آنها (از جمله اثرات عملكردی اجتماعی-اقتصادی و زیست محیطی این نوع سازمانهای محلی)را اجتناب ناپذیر ساخته است.  پژوهش ها و مطالعات زیادی در دو دهه اخیر در مورد انواع آثار كاركردی این سازمان ها در محیط شهری، صورت گرفته که همه به نوعی سیاست گذاری برنامه ریزی و مدیریت شهری را از خردترین واحد یعنی محله در شهر هدف قرار داده اند (madanipour,2003 ). در عصر جهانی شدن که در آن اغلب جوامع بشری درحال دور شدن از معنویت و شخصی شدن دین و جدا کردن آن از زندگی روزمره انسانی است، سازمان های ایمان محور سعی دارند نقش هایی را در استخوانبندی و هویت بخشی به شهرها و حتی محلات ایفا  کنند. سازمان های ایمان محور در طول تاریخ صرف نظر از کارکرد اصلی خود که همانا برگذاری مراسم آیینی بوده، کارکردهایی به طور مستقیم و غیرمستقیم برعهده داشته اند.

شهر تهران نیز با قرار گرفتن در مسیرتحولات شدید جمعیتی و شهر نشینی و به تبعیت از رویه ی حاکم بر نظام برنامه ریزی کشور، باید اصول مربوط به همخوانی این مراکز حیاتی  با نیاز های جمعیتی شهر و حوزه نفوذ را روشن کرده و در جهت رفع نارسایی ها وکاستی های موجود، پیشنهاد و راهکار مناسب ارائه نماید. محله های منطقه 1 شهر تهران نیز از این مقوله جدا نیستند و حامل بناهای فرهنگی ، مذهبی و دینی می باشند. با این وصف این مسئله در ذهن ایجاد می شود که وجود این سازمان های ایمان محور در محله های منطقه 1 تهران چه نقشی درتاًمین و یا تعدیل نیاز های جمعیتی و دستیابی به اصول و معیارهای مدیریت و توسعه پایدار محله ای دارند؟ در این پایان نامه تلاش می گردد تا با یک بررسی، وضعیت كاركردی سازمان های ایمان محور را از نظر سنخیت با سازمان های محله محور و ایفای نقش آنها در تحقق برخی از شاخص های پایداری شهری، بویژه در نیاز های اساسی شهروندان و در نتیجه كمك به تحقق مدیریت پایدار محله ای مورد تحلیل قرار گیرد.

 

 

1-2 سؤالات تحقیق :

 

 

1 ) آیا سازمانهای ایمان محور از حیث مفهومی و کارکردی با سازمانهای محله محور قابل انطباق هستند؟

 

 

2) این سازمانها در شکل گیری و تقویت مدیریت و توسعه پایدار محله ای در محدوده مورد مطالعه (خصوصاً محلات منطقه 1 تهران) چه کارکردی می توانند داشته باشند؟

 

 

1-3 فرضیه های تحقیق :

 

 

در منطقه مطالعاتی ( خصوصاً محلات منطقه 1 تهران) ، سازمانهای ایمان محور و محله محور، از حیث کارکردی قابل انطباق هستند.

 

 

مهمترین  وجوه کارکردی این سازمانها در سطح مدیریت و توسعه محله،  شناخت ،آگاهی ، تعلیم و توجه در زمینه های خدمات اجتماعی – آموزشی، زیست محیطی بویژه نیازهای اساسی ساکنان است.

 

 

1-4 اهداف تحقیق :

 

 

اهداف اساسی این رساله دستیابی به موارد زیر می باشد :

 

 

 

1. شناخت کارکردها و نقش های سازمانهای ایمان محور محله ای در کشورهای مختلف جهان در نحوه و تقویت مدیریت و توسعه پایدار محله ای.

 

 

1. بررسی کارکردها و فعالیت های این سازمانها در کاهش بحران ها، فقر و مشکلات مردم در سطح محله های شهری.

 

 

1. دستیابی به الگویی تلفیقی از این سازمانها برای تسهیل فعالیت های مدیریتی و جلب مشارکت های بیشتر مردم در سطح محلات شهری.

 

 

1-5 بهره وران تحقیق :

 

 

مدیریت شهری تهران ، مراکز برنامه ریزی شهر تهران ، دانشگا هها ، اداره میراث فرهنگی و گردشگری شهر تهران ، مراکز و سازمان های ایمان محور و محله محور ( کلیسا ها ، مساجد ، معابد  ، کنیسه ها ، تکیه ها ، شهرداری ها ، شوراهای شهری ، سراهای محلات ، سازمانهای غیردولتی بین المللی، مؤسسات خیریه، متنفذین محلی ، هیئت های مؤسسان احزاب سیاسی در سطح محله و … ) بنابر اهداف فوق ، با آگاهی از نتایج این پایان نامه و برآورده نمودن نیاز های جمعیتی ، مدیریت و مشخص کردن  این مراکز در جهت رفاه حال شهروندان ، بهره وران اصلی این طرح خواهند بود .

 

1-6 جنبه جدید بودن تحقیق

 

 

تا کنون طرح و پژوهشی در این زمینه، که اختصاصاً به نقش سازمان های ایمان محور محله ای در مدیریت و توسعه پایدار محله های شهر  پرداخته باشد برای هیچیک از مناطق شهر تهران  تهیه نشده است .

 

 

1-7 روش تحقیق

 

 

روش تحقیق در این رساله از نوع اکتشافی و با محتوا و ماهیت تحلیلی- توصیفی می باشد که در آن  علاوه بر مطالعات کتابخانه ای  (با استفاده از منابعی از قبیل کتاب، مقاله، پایان نامه، اطلاعات سازمان ها ، ادارات و … ) ، از بازدید میدانی(پیمایش) و تکمیل پرسشنامه به منظور گردآوری جدید ترین آمار و اطلاعات از مراکز وسازمان های ایمان محور و محله محور و ضرورت تحلیل های مرتبط با اهداف تحقیق استفاده خواهد شد . همچنین نوع تحقیق حاضر، کاربردی-توسعه ای می باشد.

 

 

مراحل انجام کار نیز در این رساله به صورت زیر می باشد :

 

 

طرح تحقیق رساله.

 

 

بررسی چارچوب نظری رساله.

 

 

بررسی ویژگی­های تاریخی، طبیعی، انسانی و کالبدی محلات منطقه 1 تهران.

 

 

بررسی اهمیت و انواع کارکردهای سازمانهای ایمان محور محله ای در مدیریت و توسعه  پایدار محله های شهر، بویژه در سطح محله های منطقه 1 شهر تهران.

 

 

آزمون فرضیه های پژوهش، نتیجه گیری و ارائه پیشنهادات

 

 

1-8 تکنیک کار/ ابزار گردآوری اطلاعات :

 

 

پرسشنامه       2 ) مصاحبه          3 ) بازدید میدانی (پیمایش)

 

 

1-9  نمونه برداری یا نمونه گیری :

 

 

 اساساً جامعه آماری این تحقیق را ، همه سازمانهای ایمان محور در سطح محلات منطقه یک تهران تشکیل می دهد( خصوصاً تشکل هایی مانند مؤسسه ی حمایت از کودکان مبتلا به سرطان به نام محک ، مؤسسه خیریه امام علی (ع) به نام همای رحمت ، بنیاد زینب کبری ، مؤسسه خیریه محدث ،خیریه مرکز توانبخشی ذهنی عمل ، حسینیه جماران، امامزاده صالح(ع) ، و نمونه هایی از مساجد منطقه 1 تهران). علاوه بر آن برای ارزیابی اهمیت و کارکردهای این سازمانها لازم است تا پرسشنامه دیگری نیز در سطح سکنه محلات تکمیل شود که با توجه به جمعیت منطقه در سال 1385 برابر با جمعیت (379962 نفر) قرار دهیم بر اساس فرمول کوکران تعداد افراد نمونه برابر با 255 خواهد بود که این تعداد نمونه به صورت خوشه ای از بین محله های منطقه انتخاب خواهد شد.

 

 

1-10 روش تحلیل اطلاعات و داده ها :

 

 

بخش مهمی از اطلاعات گردآوری شده از طریق برنامه های مرتبط با محاسبات آماری به کامپیوتر وارد خواهد شد، و از طریق نرم افزار SPSS و نرم افزارEXCEL و برنامه های جانبی مورد تحلیل قرار خواهد گرفت. نتایج آنها نیز به صورت جدول ، نقشه و نمودار تولید می شود .

 

 

1-11 جدول زمانی مراحل اجرا و پیشرفت انجام کار : 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

فعالیتهای هر مرحله	زمان لازم به ماه
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
1- مطالعات کتابخانه ای و اسنادی
2- گردآوری اطلاعات و آمار
3- مطالعات میدانی
4-تجزیه و تحلیل اطلاعات و دادها
5 –  تدوین و نگارش پایان نامه

 

1-12 پیشینه تحقیق :

 

 

 پیشینه تحقیقیاتی مربوط به این موضوع را ، فقط می توان منابع خارجی به طور خلاصه به موارد زیر اشاره کرد :

 

 

آویسک ، ویدال؛ آگوست 2001، تهیه شده توسط انجمن شهری “سازمان های ایمان محور در کشور های توسعه یافته “تهیه شده برای سازمان مسکن و کشور های توسعه یافته ی ایالات متحده : در این طرح پژوهشی ابتدا واژه های مربوط به سازمان های ایمان محور تعریف گردیده سپس مشارکت سازمان های ایمان محوردر خدمات اجتماعی در کشور های توسعه یافته ایالات متحده بررسی شده است و نقش انجمن های ایمان محور در اجتماعات توسعه یافته مورد بررسی و نقد قرار می گیرد و در نهایت اجرایی کردن این سازمان ها در تحقیقات مورد تأکید می باشد( مثل اجرایی کردن برنامه های راهبردی یا CDS)

 

 

 

 

 

بارتراکس، فرانکلین؛ “شبکه های سالم سازمان های ایمان محور و تجدید اولیه  مراقبت بهداشتی(PHC) با تأکید بر کشور کنگو”: در این طرح تحقیقاتی شبکه های سالم سازمان های ایمان محور و جنبه های تخصصی کار آنها مورد ارزیابی قرار گرفته وچارچوب جامع استراتژی های سازمان های غیر دولتی در مدیریت پروژه ها به خصوص با تأکید ویژه بر سلامتی ارائه گردیده است.

 

 

تحقیقات بنیادی برای یادگیری و خدمات  جوامع آمریکایی و سازمان تهاتری لندن ،سال 2009؛  ” خدمات آموزشی در سازمان های ایمان محور،راهنمایی سودمند برای راه اندازی و پشتیبانی برنامه های با کیفیت بالا”: در این طرح تحقیقاتی که برای ارزیابی سطح یادگیری و خدمات انجام گرفته است با تعاریفی از راهنمایی و خدمات آموزشی شروع می شود و چگونگی استفاده از آن و بکار گیری نقش سازمان های ایمان محور و تأثیر آنها بر خدمات آموزشی و در نهایت ساختن کیفیت متفاوتی از زندگی مورد تأکید بوده است.

 

 

 

در اینجا باید گفت که بشر از ابتدای حضورش بر این کره خاکی، تاکنون همواره در ارتباط با طبیعت بوده که مواجهه اش با طبیعت در هر دوره زمانی، با توجه به نگرش هایش بصورت گوناگون کاملأ مشهود است. اما انسان عصر حاضر با فعالیت های خود، چنان تغییراتی در کنش و واکنش های محیط زیستی ایجاد کرده که کارایی بسیاری از مکانیزم های طبیعی را ضعیف و ناتوان ساخته است. بحران ها و مشکلات پیش آمده در محیط زیست، طبیعت بقای بشر و سایر موجودات را به خطر انداخته است. اکنون بشر به دنبال یافتن راههایی بی خطر برای هم زیستی با طبیعت و حفظ میراث های آن است، بنابراین پژوهش حاضر به دنبال آن است تا با حفظ حریم طبیعی بتواند به خلق فضایی زنده و پویا در بستر کمک کند تا میراث معماری، زمین شناختی و زیست شناختی این منطقه، به نمایش گذاشته شود.

از متغیرهای اصلی مورد بررسی در طراحی موجود در این پژوهش می توان به پردیس و رویکرد بیونیکی اشاره داشت. با ایجاد پردیسی با همین رویکرد می­توان به بهبود وضع محیط زیست و همچنین متغیرهای وابسته در این تحقیق که بیولوژیک، اکولوژیک و ژئولوژیک است، رسید.

 

 

در این تحقیق سعی شده تا با تحلیل ژئولوژیکی، بیولوژیکی، اکولوژیکی، محدوده مورد مطالعه و شناخت ویژگی های وضع موجود آن، کاربری هایی مناسب و متناسب با شأن فضایی بستر موردنظر، انتخاب نموده تا با ترغیب افراد به استفاده و فعالیت در فضاها، این منطقه خاص جغرافیایی مورد توجه بیشتر بازدیدکنندگان، مخاطبان و علاقه مندان قرارگیرد. همچنین در صورت لزوم امکان توسعه احتمالی آتی در محدوده موردنظر اندیشیده شود تا به بهبود وضع بیولوژیکی و اکولوژیکی در کنار توجه به جنبه های توریستی- تفرحی و تحقیقاتی بپردازد.

 

 

 1-3- اهمیت و ضرورت انجام تحقیق

 

 

یکی از ارکان های مهم در هر پروژه، اهمیت و ضرورت آن است. این بدان معناست که پروژه انتخابی بایستی از نظر سایت و عملکردهای خاص آن نیز قابل توجیه باشد. در جامعه امروزی کمترین مکان در اختیار آموزش، پژوهش و نمایشگاه به طور همزمان اختصاص دارد. با علم به اینکه یکی از عوامل پیشرفت در هر جامعه، مطالعه و تحقیق است لذا قسمت مختصری از طراحی مورد نظر به این بخش اختصاص دارد.

 

 

امروزه مشکلات و چالش های فزاینده ی پیشرو، زندگی انسان و دیگر موجودات را تهدید می کند. لذا ایجاد کاربری با هدف بهبود وضع اکولوژیکی و ژئولوژیکی در سایت ژئوپارک باعث می شود تا بخش خشکی این منطقه، به دلیل پتانسیل های گردشگری نیز مورد توجه قرار بگیرد و باعث بوجود آمدن جاذبه و تنوع در بخش دریایی گردد.

 

 

با وجود نظریه هایی مبنی بر ضرورت جلوگیری از آلودگی های محیط زیست و تأکید بر وجود کاربری های تفریحی موقت به گونه ای که مانع از آلودگی منطقه ای و محیط زیست شود، می توان اذعان داشت که تدابیر در نظر گرفته شده در این طرح به گونه ای است که کمترین تناقض را با نظریه های موجود داشته و تا حد امکان از آنها پیروی می کند.

 

 

توجیه سایت انتخابی: سایت مورد نظر در جزیره قشم است. از جمله جزایر خلیج فارس است که پتانسیل بالایی دارد. این جزیره با توجه به مراحل رشد تکاملی در سال های اخیر و به دلیل وجود منطقه خاص جغرافیایی ژئوپارک، می بایست در آن پروژه هایی بزرگتر و مهمتری دیده شود و باید این پروژه ها به پیشرفت این منطقه بیانجامد.

 

 

توجیه عملکردی: پروژه پردیس دریایی بر روی سه عامل تفریحی، تحقیقاتی و آموزشی کار می کند و با توجه به سه معیار بیولوژی، اکولوژیکی، ژئولوژیکی و با شروع یک پروژه با پتانسیل تفریحی- آموزشی، زمینه را برای دیگر عملکردهای منطقه فراهم سازد بنابراین سلسله مراتبی ترتیب داده شده تا منطقه ژئوپارک رشد بیشتری در منطقه خلیج فارس داشته باشد.

 

 

1-4- اهداف مشخص تحقیق (شامل اهداف کلی و کاربردی)

 

 

این تحقیق بر آن است تا با بررسی ویژگی ها و شرایط موجود در منطقه ژئوپارک قشم، زمینه­ لازم برای حفظ محیط زیست جانوری و انسانی، کاربری های متناسب با بستر موردنظر را ایجاد کند. بهبود شرایط بیولوژیکی و زیست موجودات، کارکرد نمایشگاه ها و بخش های تحقیقی- تفریحی، کمک مؤثری به شناساندن بیشتر این منطقه به عموم مردم ایران و کشورهای حاشیه خلیج فارس می کند.

 

 

1-4-1- اهداف كلی

 

 

 

• حفظ الگوهای زیستی در جزیره

 

 

• قرار گرفتن در معرض دید عموم، با مداخله های مطالعه شده در فضای طبیعی

 

 

• ارتقاء سطح آگاهی مردم محلی نسبت به زیستگاه های طبیعی، جانوری و اهمیت حفظ و نگهداری آن

 

 

 1-4-2- اهداف كاربردی

 

 

 

• فراهم سازی فضاهای شبیه سازی شده داخلی و طبیعی خارجی به جهت امکان تعامل میان گردشگران و بازدیدکنندگان داخلی و خارجی

 

 

• معماری همنشین با منطقه در کنار ارائه تاریخ زمین شناسی محلی- منطقه ای با بهره گیری از شرایط اقلیمی و جغرافیایی منطقه، جهت اقامت ها، بازدیدهای کوتاه مدت و انجام فعالیت های پژوهشی- آموزشی

1-1- پلی‌آمیدهای آروماتیک با عملکرد بالا

 

 

توسعه پلیمرهای با عملکرد بالا از سال 1950 به منظور استفاده در صنایع هوافضا و الکترونیک آغاز شد. اصطلاح عملکرد بالا به پایداری غیرعادی به هنگام قرار گرفتن در شرایط نامساعد و ویژگی هایی که پلیمرهای معمول را بهبود میدهند، اطلاق می‌شود. عمومی ترین مشخصات پلیمرهای باعملكرد بالا و مقاوم در برابر دما ماندگاری طولانی مدت (بیشتر از 1000 ساعت در˚ C177) ، دمای تجزیه حرارتی بالای ˚ C450،  سرعت کم افت وزنی در دماهای بالا، دمای انحراف گرمایی بالا، داشتن ساختارهای آروماتیک، خواص مکانیکی عالی و وجود بخش های سخت که باعث افزایش  (بیشتر از ˚ C200) می‌شوند، می‌باشد. بطور کل پلیمرهای مقاوم حرارتی برای استفاده در دماهای بالا، باید دارای ویژگی های زیر باشند:

 

 

الف- دمای ذوب )نرم شدگی)  بالا (Tm)

 

 

ب- مقاومت در برابر تخریب اکسایشی در دمای بالا

 

 

ج- پایداری در برابر عوامل شیمیایی و تابشی

 

 

د- مقاومت در برابر دیگر فرآیندهای حرارتی تخریبی )غیر اکسایشی(

 

 

مهمترین فاکتورهایی که باعث عملکرد بالا و مقاومت گرمایی پلیمرها می‌شوند عبارتند از استحکام پیوندهای اصلی، پایدارسازی رزونانسی، نیروهای پیوندی ثانویه ( پیوند هیدروژنی، واندروالس، برهمکنش های قطبی و غیره)، توزیع وزن مولکولی، تقارن مولکولی، اتصالات عرضی، خلوص، مکانیسم شکافتگی پیوند، ساختارهای بین زنجیری سخت و افزودنی ها یا تقویت كننده ها ( فیبرها، خاك رس، نانوذرات مختلف) [25].

 

 

پلی‌آمیدها در طبیعت بصورت پروتئین‌ها و الیاف طبیعی مانند ابریشم و پشم و بصورت سنتزی در الیاف مصنوعی و پلاستیك‌ها یافت می‌شوند. اولین توسعه مربوط به پلی‌آمیدها با كار كاروترز پدر شیمی پلیمر در آمریكا، در سال 1935 میلادی آغاز شد. كاروترز، با استفاده از واكنش هگزا متیلن دی‌‌آمین و آدیپیك اسید موفق به تهیه پلی‌(هگزا‌متیلن‌آدیپامید) شد كه بعدها توسط کمپانی دوپونت نام تجاری نایلون6،6 بر روی این پلی‌آمیدها نهاده شد.[19] پلیمرهای با عملکرد بالا بواسطه معیارهایی مثل میزان مقاوت گرمایی، استحکام مکانیکی، چگالی مخصوص پایین، قابلیت هدایت بالا، خواص گرمایی و الکتریکی بالا، و عایق بودن در برابر صدا و مقاومت شعله بالا توصیف می‌شوند. از اینرو پلی‌آمیدهای آروماتیک به دلیل خواص مکانیکی و گرمایی بالایشان به عنوان پلیمرهای با عملکرد بالا مطرح می‌شوند که در تکنولوژی های پیشرفته می‌توانند جایگزین ترکیباتی مثل فلزات و سرامیک ها گردند6-70-9-62] [.

 

 

جدیدترین، ساده ترین و معروف ترین پلی‌آمیدهای آروماتیک (آرامیدها) عبارتند از پلی پارافنیلن ترفتالامید (PPPT)  و پلی متا فنیلن ایزوفتالامید (PMPI)  که هر دوی آنها میتوانند به فیبرها سنتزی با مقاومت کششی بالا، مقاوم در برابر برش و شعله تبدیل بشوند. همچنین از آنها به عنوان پوشش، پرکننده و جلادهنده نیز استفاده می‌شود. از دیگر کاربردهای آنها می‌توان به استفاده در صنعت اسلحه سازی، تولید پارچه های پیشرفته، صنعت هوافضا و تولید کامپوزیت های پیشرفته، عایق سازی های الکتریکی، سپرهای ضد گلوله، فیلترهای صنعتی، لباس ها و محافظ های ورزشی نیز اشاره کرد. دمای انتقال آرامیدهای تجاری، که بالاتر از دمای تجزیه آنهاست، و همینطور حل پذیری ضعیف آنها در حلال های آلی متداول، باعث شده که کاربرد آنها محدود و فرایند پذیری شان مشکل باشد[61].

 

 

پلی‌آمیدهای آروماتیك تجاری

 

 

 

 

پلی‌آمیدهای تمام آروماتیک، پلی‌آمیدهای سنتزی هستند که که حداقل 85% گروه های آمید در آنها مستقیم به دو حلقه آروماتیک متصل هستند.[70] نایلون 6،6 از جمله پلیمرهای مهندسی میباشد که دارای استحکام کششی و قابلیت مفتول­شدن بالا، مقاومت شیمیایی خوب، ضریب اصطحکاک کم، عایق الکتریکی خوب و فراورش آسان می­باشد. البته، این پلیمرها معایبی مانند، جذب رطوبت بالا، پایداری ابعادی کم، دمای تجزیه حرارتی کم و به خصوص آتش­گیری آسان را دارند. دماهای گداز بسیار بالا در آرامیدهای تجاری که بالای دمای تجزیه­شان واقع می­شود و حلالیت پایین­ آنها در محلول­های آلی معمول، باعث سخت شدن فرایند پذیری آنها شده و کاربردشان را محدود می­کند. در نتیجه، پژوهش های پایه­ای و کاربردی اخیر بر روی بهبود فرآیندپذیری و حلالیت آن­ها تمرکز دارد به این منظور که حوزه­ی کاربردهای تکنولوژیکی این مواد را گسترش دهند. شکل 1-1 ساختمان پلی پارا فنیلن ترفتالامید و پلی متا فنیلن ایزوفتالامید را نشان می‌دهد که آرامیدهای تجاری هستند.

 

 

 اولین آرامید با جهت گیری تمام پارا، پلی پارا بنزآمید (PPBA) (Fiber B®) بود.  PPBA در سال 1970 بوسیله PPPT با نام تجاری کولار جایگزین شد. بسپارش تراکمی آنها در دماهای پایین و در محلول ترفتالویین دی کلرید و پارافنیلن دی آمین در هگزا متیل فسفرآمید انجام گرفت. بعدها از N-متیل 2 پیرولیدون و  برای انجام واکنش استفاده شد.

 

 

کارایی بالای کولار ناشی از ساختمان شیمیایی آن می‌باشد. ساختارهای تمام آروماتیک با استخلاف های تمام پارا، ماکرومولکولهای میله مانند را ایجاد می‌کنند که انرژی همدوسی بالایی دارند و به علت پیوندهای هیدروژنی درون مولکولی تمایل زیادی به متبلور شدن دارند. فیبرهای کولار می‌توانند به کامپوزیت ها و موادی با مقاومت مکانیکی و گرمایی عالی  تبدیل شوند.

 

 

پلی‌آمیدهای تمام آروماتیک با جهت گیری متا  درحلقه فنیلین مثل PMPI  ساختارهای کمتر خطی دارند  و یک کاهش پیوسته در انرژی چسبندگی و تمایل‌شان به بلورینگی دیده می‌شود. این پلی‌آمید یک پلیمر با عملکرد بالا با مقاومت مکانیکی و گرمایی بالا می‌باشد که در سال 1967 تحت نام تجاری نومکس معرفی شد.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

علاوه بر این هم بسپارش TCP با PPD و 3،4-دی آمینو دی فنیل اتر (ODA) منجر به ایجاد یک پلیمر نسبتا انحلال پذیر ODA/PPPT با نام تجاری تکنورا technora می‌شود(شکل1-1). عدم تقارن مونومر ODA و هم بسپارش، منجر به تولید پلیمری با نظم ساختاری و انرژِی همدوسی کمتر می‌شود [10-45-60-74]. در جدول 1-1 خلاصه ای از ویژگی­های فیزیکی الیاف­های آرامیدی تجاری (­پارامترهای شبکه بلوری، چگالی، درصد رطوبت متعادل، ویژگی­های کششی در دماهای اتاق و بالا، ویژگی­های حرارتی و مقاومت شیمیایی­) و ویژگی­های فیلم­های آرامیدی تجاری نمایش داده شده است. همگی این پلیمرها دارای مقاومت حرارتی بالایی می‌باشند، و این امر نشان می‌دهد که  حضوریک پلیمر در صنعت نیازمند مقاومت حرارتی بالای آن پلیمر است. پایداری حرارتی، یکی از زمینه‎های نوین در علوم پلیمری می‎باشد [69] . خواص حرارتی در پلیمرها به قدری حائز اهمیت میباشد که هم اکنون دستگاهها و روشهای جدیدی جهت اندازه گیری این خواص در آزمایشگاهها وپژوهشگاههای پلیمر بکار گرفته شده و هر روزدرحال پیشرفت می‌باشند.

با توجه به اینکه نقش اصلاح کننده کریستال در فرایند رسوب­دهی الکتریکی و ایجاد ساختار سلسله مراتبی مشخص نیست و پژوهش­های انتشار یافته­ای در این زمینه وجود ندارد، هدف از این تحقیق بررسی مکانیسم اصلاح کننده کریستال در فرایند رسوب­دهی الکتریکی می­باشد. همچنین تاثیر مقادیر مختلف اصلاح کننده کریستال روی میکروساختار از جمله مورفولوژی، توپوگرافی و بافت ، رفتار ترشوندگی و مقاومت به خوردگی پوشش­های نیکل بررسی می­شود.

 

 

این پایان نامه در پنج فصل تنظیم شده است. ابتدا در فصل دوم این پایان نامه مروری بر منابع صورت گرفته سپس در فصل سوم چگونگی انجام آزمون­ها و مواد و روش تحقیق آورده شده است. نتایج به دست آمده در فصل چهارم مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند و نهایتاً در فصل پنجم نتیجه­گیری و پیشنهادات ارائه شده است.

 

 

2.      فصل دوم
مروری بر منابع

 

 

2-1         معرفی و تاریخچه

 

 

بیش از 2000 سال پیش مشاهده شد که برخی از گیاهان دارای خاصیت خود­تمیز­شوندگی می باشند که به عنوان عامل نجات­بخش گیاه در محیط­های آلوده عمل می­کند. نیلوفر آبی، نمونه معروفی از این نوع گیاهان می­باشدکه معمولا در مرداب­ها و آب­های سطحی در شرق آسیا وشرق آمریکای شمالی رشد می­کند. مکانیسم ظهور این خاصیت به صورت راز باقی ماند تا زمانی که پیشرفت میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) در اواسط دهه 1960 میلادی صورت گرفت. مطالعات روی اکثر برگ­های گیاهان طبیعی در طول دهه گذشته آشکار کرد که سطح صاف ماکروسکوپی معمولا از زبری­های میکروسکوپی با مقیاس­های طولی مختلف تشکیل شده است و ساختار میکرو– نانوی سطح به همراه واکس اپیکیوتیکیولار باعث آبگریزی می­شود. این کشف به عنوان یک پیشرفت بزرگ در زمینه فوق­آبگریزی برای ساخت این سطوح به تقلید از طبیعت در نظر گرفته می­شود. علاوه­بر­این در سال 2007 میلادی به دو نوع میکرو ساختار سطحی عمده در برگ­های گیاهان با خاصیت فوق­آبگریزی پی برده شد که یکی ساختار سلسله مراتبی میکرو– نانو و دیگری ساختار میکرو الیاف است. این یک کشف حیاتی بود و به عنوان نقطه آغازی برای توسعه روش­های ساخت سطوح فوق­آبگریز به تقلید از سطوح فوق­آبگریز طبیعی محسوب می­شود. شکل ‏2‑1، الف و ب به ترتیب تصاویر SEM برگ نیلوفر­آبی با بزرگنمایی کم و زیاد است. همان­طور که مشاهده می­شود سطح برگ نیلوفر­آبی به طور یکنواخت با برآمدگی­ها و فرورفتگی­های 3- 10 میکرومتری بافت­دار شده است و این ساختار با مواد مومی آبگریز به اندازه 30- 100 نانومتری آراسته

 شده است. اعتقاد بر­این است که مشارکت این سلسله ساختار سطحی و مواد موم- مانند آبگریز دلیلی بر فوق­آبگریزی، یعنی زاویه تماسی حدود °162 می­باشد [1].

 

 

 

 

 

 

 

 

شکل ‏2‑1 تصاویر سطوح فوق­آب­گریز با ساختار سلسله مراتب، الف و ب به ترتیب تصاویر SEM برگ نیلوفر­آبی با بزرگنمایی کم و زیاد، ضمیمه شکل (ب) زاویه تماسی سطح با آب در حدود °162 [1].

 

شکل ‏2‑2، تصاویر سطوح فوق­آبگریز طبیعی با ساختار میکرو الیاف را نشان می­دهد. شکل ‏2‑2، الف و ب مربوط به تصاویر SEM پشت برگ رامعی[7] را با زاویه تماس °159 است. طبق شکل مذکور، شمار زیادی الیاف­های کاملا نرم با قطر 1-2 میکرومتر به طور یکنواخت روی سطح توزیع شده­اند و ساختار واحدی را تشکیل داده­اند [1].

 

 

 

 

 

 

 

 

شکل ‏2‑2 تصاویر SEM سطوح فوق­آبگریز طبیعی با ساختار میکرو الیاف. الف و ب تصاویر SEM پشت برگ رامعی با بزرگنمایی به ترتیب کم و زیاد و ضمیمه شکل ب زاویه تماس سطح با آب در حدود °164 [1].

 

2-2        ترشوندگی سطوح جامد و اهمیت آن

 

 

ترشوندگی سطح جامد جزء ویژگی­های مهم آن می­باشد، چون کنترل ترشوندگی در بیشتر کاربرد­های عملی بسیار سخت است. بیان مستقیم این ویژگی به وسیله زاویه تماس[8] (CA) با سطح می­باشد. سطوح با زاویه تماس بزرگتر از °150، فوق­آبگریز نامیده می­شوند. این سطوح به دلیل ویژگی­هایی همچون ضد چسبندگی، ضد آلودگی و خود­تمیزشوندگی مورد توجه ویژه قرار دارند. این­ها ویژگی­های مطلوب برای کاربردهای صنعتی و زیستی همچون رنگ­های ضد لک برای قایق­ها، ضد چسبندگی برف به آنتن­ها و پنجره­ها، خود­تمیزشوندگی شیشه اتومبیل، پالایش فلز، پارچه­های ضد لک و پوشش­های معماری ضد گرد و غبار به شمار می­آیند [2].

 

 

مواد با سطح انرژی کم، برای مثال سطح با گروه­های فشرده شش وجهی 3-CF، زاویه تماس °120 با آب دارند. این سطوح به آسانی پاک می­شوند، اما ویژگی خود تمیزشوندگی ندارند. اما قطرات آب روی سطوح فوق­آبگریز طبیعی همچون برگ نیلوفرآبی به آسانی می­لغزد، بنابراین به عنوان حذف کننده آلودگی­ها عمل می­کنند. مکانیسم خود تمیزشوندگی برگ نیلوفرآبی مطالعه شده است. در فصل مشترک سیال چسبناک و سطح جامد، معمولا وضعیت مرز غیرلغزشی حکمفرماست. لغزش روی مرز در مقیاس چند ده نانومتری رخ می­دهد که در مقیاس ماکروسکوپی محسوس نمی­باشد. به هر حال، وقتی قطره­ای روی سطح فوق­آبگریز زبر کج شده به سمت پایین حرکت می­کند، لغزش ماکروسکوپی موثر روی مقیاس سازگار با ویژگی سطح رخ می­دهد. قطره آب در حال لغزش روی برگ نیلوفر آبی مانند توپ الاستیک رفتار می­کند نه یک سیال. در مورد سطح ­آبگریز معمول، به دلیل این­که وضعیت مرز غیرلغزشی قطرات آب در امتداد ذرات آلوده کننده قرار می­گیرند، این ذرات عمدتا در کناره­های قطرات قرار می­ گیرند و پشت قطره دوباره رسوب می­کنند (شکل ‏2‑3، الف). در مورد سطوح زبر دافع آب، فصل مشترک آب– جامد به کمترین حد می­رسد. آب، قطرات کروی تشکیل می­دهد و ذرات از سطح جمع می­شوند (شکل ‏2‑3، ب). لغزش قطرات آب و جمع شدن ذرات آلودگی از سطح برگ نیلوفر آبی، به اثر لوتوس[9] معروف است [2].