:

نظریه اختلال مكانیك آماری انتخاب مناسبی برای محاسبة معادلة حالت مخلوط دوتایی در گستره وسیعی از دما و چگالی می­باشد. اجزاء تشكیل دهنده مخلوط توسط پتانسیل دو جمله­ای شامل دافعة كوتاه برد و جاذبة بلند برد  exp-6 باكینگهام باهم برهمكنش می­كنند. از آنجاییكه  دوتریوم و تریتیوم عناصری سبك می­باشند، اثر كوانتمی توسط تصحیح مرتبه اول در قالب بسط ویگنر-كریكوود اعمال می­شود. در این پژوهش از تابع توزیع شعاعی استفاده نمودیم كه در دما و چگالی بالا نتایج قابل قبولی می­دهد. علاوه بر این ما تأثیر مقادیر مختلف چگالی­، دما  و كسر مولی تریتیوم را بر روی خواص مخلوط  بر پایه نظریه اختلال مكانیك آماری مورد مطالعه قرار داده­ایم. در انتها، معادلة حالت  مخلوط در بازه وسیعی از چگالی و دما پیشبینی شده است.

 مسئله انحلال پذیری متقابل به عنوان تابعی از نسبت اجزای سازنده[1]، دما و فشار در یك مخلوط برای طراحی دستگاهی جهت جداسازی یا تركیب(تشكیل) یك فاز همگن بسیار مفید می­باشد.  همچنین شرایط با دما و فشار بسیار زیاد شرایط لازم برای تحقیق در مورد انفجارهای چگال را فراهم می­آورد. محصورسازی اینرسی با تراكم سوخت تا چگالی زیاد و زمان محصورسازی بسیار كوتاه روشی متفاوت را برای دستیابی به همجوشی هسته­ای ایجاد می كند. در این روش با استفاده از تابش باریكه های لیزری پرقدرت و یا ذرات باردار پرانرژی كه از شتابدهنده ها تولید می شوند، مواد همجوشی كننده را بهم نزدیك كرده و احتمال همجوشی را افزایش می دهند. برای این منظور ساچمه[2] های بسیار كوچك (به قطر 1.0 تا چند میلیمتر) كه حاوی سوخت همجوشی با چگالی حجمی هیدروژن مایع در حدود4.5  1022 cm-3   و چگالی جرمی حدود 0.2 g .cm-3 ]1[ هستند، از جهات مختلف و بطور متقارن و همزمان تحت تابش پرتوهای لیزر با انرژی بالا و یا پالس شدیدی از ذرات شتابدار پر انرژی قرار می گیرند. در دما و فشار خیلی زیاد، اندازه­گیری مستقیم به علت شرایط نامطلوب آزمایشگاهی امكان پذیر نمی­باشد، از این رو، یك رهیافت تئوری، در صورتیكه اثرات دما (T) و فشار(P) بوضوح در فرمالیزم وارد شود، بر اساس تئوری مخلوط بسیار مورد سودمند است.  برای تحت شوك قرار دادن مخلوط مورد نظر باید معادلة حالت مخلوط معلوم باشد. لذا ما در این کار تحقیقاتی معادلۀ حالت مخلوط مایع   در دمای پائین و فشار نسبتا بالا  را مورد بررسی قرار داده­ایم.

 سیستم مخلوط   به علت اهمیت زیاد از دیدگاه تئوری مورد توجه قرار گرفته است [4-2]. اجزاء سازنده­ای از این نوع بعنوان موادی كه در دما و فشار زیاد خصوصیات مشخصی را بروز دهند شناخته شده­اند، زیرا در فشارهای زیاد این مخلوط جداشدگی فازی مایع-مایع را بروز می­دهد. هر دو  دارای برهمكنش­های­ جاذبه و دافعه پیچیده­ای هستند [5]. از این رو نیروهای بین مولكولهای متفاوت در مخلوط نقش قابل توجهی [7و6] در شكل گیری  خصوصیات آنها ایفا می كند. همچنین به علت جرم پایین این دو ذره تاثیرات كوانتمی را در دماهای پائین با اهمیت می­گردد.

ما در این کار تحقیقاتی نظریه اختلال مكانیك آماری [8] را بر روی یك مخلوط دوتایی کروی سخت[3]با تصحیحات لازم برای نیروهای جاذبه و اثرات كوانتمی مورد مطالعه قرار داده­ایم.  شعاع پوسته سخت وابسته به دما است، از این رو، حلالیت مخلوط   را  در بازه وسیعی از دما و فشار می­توان بدست آورد. پتانسیلهای با دافعه ملایم مانند باکینگهام exp-6 حقیقی­تر از پتانسیلهای یوکاوا یا چاه مربعی می­باشد و خواص ترمودینامیکی دقیقی را ارائه می­دهد [8]. از اینرو برای رسم نمودار فاز مخلوط دوتایی مولكولهای كروی سخت از  پتانسیل باکینگهام استفاده کرده­ایم [9]. همچنین برای بررسی اثر كوانتمی، تصحیح مرتبه اول بسط ویگنر-كریكوود[4]  [11و10] را اعمال خواهیم کرد. با احتساب بخش­های مختلف انرژی آزاد هلمهولتز، ما قادر به ارائه نسخه پیشرفته­تری از معادله حالت برای مطالعه عامل تراكم (Z) و دیگر پارامترهای ترمودینامیکی خواهیم بود. از این فرضیات برای تحقیق اثرات  فشار و دما  (T , P) روی خواص ترمودینامیكی مخلوط   در بازه وسیعی از چگالی و نحوه ترکیب اجزای سازنده آن استفاده خواهیم نمود. علارغم ساختار ساده الكترونی هیدروژن و ایزوتوپهای آن، توصیف دقیقی از خصوصیاتشان در چگالیهای بالا تحت تراكم شوك و معادله حالت آنها در مخلوط در دست نیست  اما به كمك بعضی مدلهای تقریبی وبا استغاده از تئوری اختلال و وردشی با تصحیح كوانتمی و پتانسیلexp-6  باكینگ هام برای استفاده در معادله شوك هیوگونیت برای مخلوط فوق استفاده نموده­ایم.  چن[5] در سالهای 1999و2006 میلادی با استفاده از روش وردشی معادله حالت مخلوط  رابدست آورد و با نتایج تجربی چگالی مایع بدست آمده توسط شبیه سازی و آزمایشات نیلز در1980 مقایسه نمود ونشان داد كه تئوری مورد استفاده با نتایج تجربی تطبیق خوبی دارد. در چند سال گذشته پیشرفت های چشم گیری به صورت تئوری و عملی در معادله حالت هیوگونیت دوتریم مایع وهلیم  توسط ابلینگ و بولو[6]  در1991 میلادی و انجام گرفت. علی[7] در 2004 میلادی  بر روی مخلوط   با استفاده از روش اختلال

 مطالعاتی انجام داده و در مقایسه با نتایج تجربی در محدوده خاص این روش را تائید نمود. اما روش های تئوریكی هنوز كاملا قادر به توصیف این عناصر ساده در چگالی های بالا نمی­باشند. ما نیز با استفاده از روش های فوق  به بررسی معادله حالت مخلوط دو ذره  ،   می­پردازیم. لذا ابتدا در فصل یک اصول و مبانی همجوشی هسته­ای را شرح داده و ارتباط مطالعۀ انجام شده را با همجوشی بیان می­کنیم. سپس در فصل دوم به شرح اصولی که نظریه مورد استفادۀ ما بر آن استوار است می­پردازیم. در فصل سوم نحوه استفاده از این نظریه در مخلوط مورد نظر را ارائه خواهیم نمود. و در نهایت نتایج خود را با نتایج نظریات دیگر و شبیه سازی  مقایسه كرده و پارامترهای ترمودینامیکی دیگر مربوط به مخلوط دوتریوم و تریتیوم را محاسبه می­کنیم.

فصل اول: مبانی همجوشی هسته ای

تولید انرژی به همان روشی که در خورشید انجام می­گیرد برای مدت های طولانی رؤیای بشر بوده است. از اوایل قرن بیستم، دانشمندان دریافتند که منبع انرژی خورشید-همانند دیگر ستارگان- فرآیندی موسوم به همجوشی هسته­ای می­باشد. تا سال 1950 هنوز فعالیتهای تحقیقاتی مقدماتی در  این زمینه شروع نشده بود. اما امروزه کشورهای زیادی از تحقیق در ارتباط با همجوشی در جستجوی منبعی برای تولید انرژی پشتیبانی می­کنند. انجام چنین تحقیقاتی بطور فزاینده­ای مهم است، زیرا مسئلۀ بحران انرژی روز به روز به موضوعی مهمتر بدل می­شود. 

امروزه استفاده از همجوشی بعنوان یكی از راه حل­های بحران انرژی مطرح است. بخصوص به این دلیل که مزیت های عدم آلودگی محیط زیست را در مقایسه با سوزاندن زغالسنگ و نفت یا رأكتورهای شكافت هسته­ای را داراست.  همجوشی از این جهت که سوخت همجوشی قابل استخراج از آب دریاست، بسیار جذاب است، به طوریكه برای بیشتر کشورهای در جهان بطور مستقیم قابل دسترسی می­باشد.

اگرچه پیشرفت های چشمگیری در علم همجوشی و تکنولوژی صورت گرفته، تا كنون هیچ رآکتور همجوشی در حال کار نیست. به عنوان اولین گام جهت درک همجوشی به روش محصورسازی لختی، ما به این سؤال که چگونه خورشید انرژی تولید می­کند رجوع خواهیم نمود. کلید واکنشهای همجوشی هسته­ای و آزادسازی انرژی، در تعبیرات انرژی بستگی نهفته است. انیشتین نشان داد که جرم و انرژی توسط رابطه زیر با هم ارتباط دارند.

بنابراین ما با جرم هسته ها شروع می­کنیم. مطابق با درک كنونی ما، جرم یک هسته در یك دیدگاه نیم كلاسیكی توسط فرمول نیمه تجربی زیر توصیف می­گردد.

که  و  به ترتیب جرم پروتون و نوترون و  ،  ،  ،  و  ثوابتی هستند که توسط برون­یابی با انرژی­های بستگی تجربی بدست می­آیند،  جملۀ ذوجیت است. بنابراین انرژی بستگی   (در واحد  ) هسته­ اختلاف جرم اجزاء تشكیل دهندة هسته زمانیكه بسیار از یكدیگر دورند، بصورت زیر می­باشد.

   شکل (1-1) انرژی بستگی متوسط تجربی را به بصورت تابعی از  نشان می­دهد. این تابع یک بسشینه تخت را در ناحیه­ای برای هسته هایی نزدیک آهن نشان می­دهد، که از پایدارترین هسته ها است. برای هسته های بسیار سبکتر یا سنگینتر از آهن، انرژی بستگی متوسط به طور قابل ملاحظه­ای کوچکتر است. این اختلاف در میزان انرژی بستگی پایه فرآیند همجوشی و شکافت هسته­ای است. اساس همجوشی هسته­ای این است که دو هسته خیلی سبک باهم ترکیب شده و از ترکیب آنها یک هسته با انرژی بستگی بیشتر تشکیل شود (جرم کمتر). بنابراین انرژی مطابق فرمول انیشتین (1-1) آزاد می­شود. همچنین هنگامی که یک هسته سنگین به دو پاره شکافته می­شود، دو هسته با مجموع جرم کمتر از جرم هسته اولیه تولید می­شود که به آزاد شدن انرژی می­انجامد.

     فرآیندهای همجوشی زیادی بین عناصر سبك امکانپذیر است. هرچند مسئله در شروع چنین واکنش­هایی این است که هسته­های سبک بار مثبت دارند و با شدت زیادی یکدیگر را دفع می­کنند. بنابراین تحت شرایط عادی فاصله بین هسته­ها برای انجام همجوشی بسیار زیاد است، که در این شرایط برهمکنش هسته­ای تقریبا غیرممکن است. اما علی­رغم این مشكل چگونه این پدیده به تولید چنین انرژی قدرتمندی در خورشید می­انجامد؟ در پاسخ به این سؤال می­توان گفت كه به علت دما  (106K) و فشار بالا در مرکز خورشید، و وجود تعداد زیادی ذره، همچنین زمان به اندازه كافی طولانی، سطح مقطع برخورد برای چنین برهم­کنشی به اندازه کافی بزرگ است که تولید انرژی مشخصه خورشید را نسبتاً ثابت نگه دارد. در خورشید انرژی در اصل از یک چرخه برهمکنش پروتون-پروتون  بدست می­آید.

[1] Components

[2] Pellet

[3] Hard sphere

[4] Wigner-Kirkwood

[5] Q. F. Chen

[6] Beulle, Ebling

[7] I. Ali, S. M. Osman

پلیمرها با توجه به قیمت ارزان و خصوصیات ویژه­ای که دارند می­توانند در صنایع و پزشکی کاربردهای وسیعی داشته باشند از خواص مهم آن می توان به همگنی بالا ، چسبندگی فیزیکی و شیمیایی ، استحکام مکانیکی مطلوب ، مناسب بودن برای استفاده در صنایع نانو و میکرو اشاره کرد.]1[ وجود  خاصیت نیم‌رسانایی در تعدادی از پلیمرها، استفاده این مواد را در ترانزیستورها و صنایع الکترونیک  و سنسورها مهیا می‌سازد.]2و3[

برای تغییر رفتار سطحی پلیمرها روش­های متعددی وجود دارد که در ذیل به بعضی از معایب و مزایای آنها اشاره می­شود:  از مزایای روش­های شیمیایی می­توان به سادگی و قیمت ارزان آن اشاره کرد و از معایب آن می­توان استفاده از مواد سمی ، همگنی اندک ، مواد آلاینده زیاد و برخی مواد آلاینده مزاحم را نام برد. در روشهای فیزیکی مثل کندوپاش با وجود اینکه مواد آلاینده و مزاحم کم می باشد و از مواد سمی استفاده نمی شود ولی انرژی زیادی مورد نیاز است که از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه نیست. بنابراین استفاده از محیط پلاسما می­تواند یکی از انتخاب­های مناسب برای این کار باشد زیرا هم مواد آلاینده، مزاحم وسمی در آن به کار نمی رود و هم اینکه انرژی کمتری برای این کار مورد نیاز است.]4[

در معرض پلاسما قرار دادن پلیمرها باعث ایجاد تغییراتی درسطح آن می‌شود و برخی از خواص آن را برای استفاده در صنعت  بهبود می­بخشد از آن جمله می توان به تغییراتی درمیزان آبدوستی و آب‌گریزی و بار سطحی]5[، نابودی حفره‌های هوای ایجاد شده در سطح پلیمر توسط پلاسما وافزایش رسانش الکتریکی آن]3[ اشاره کرد، و از اثرات دیگر پلاسما بر پلیمرها تغییر در ضریب شکست و تغییرات در میزان جذب فیزیکی یا شیمیایی، شکست برخی پیوندهای کووالانسی]6[ و افزایش انرژی سطح  در پلیمر مورد نظر می­باشد.]7[

پلاسما امروزه در زمینه­های مختلفی در هوا فضا ، پزشکی و صنعت به کار می‌رود و یکی از کاربردهای مهم آن، ایجاد تغییراتی در ماده بخصوص در سطح آن می­باشدکه این تغییرات می تواند فرایند نانوکردن، تغییر در مورفولوژی[1] سطح ، باردار کردن سطح و تغییراتی در پیوندهای شیمیایی ماده باشد.]8[

با قرار دادن پلیمرها در معرض پلاسما، خواص و اثراتی در آنها ایجاد می­شود که می­توان از آن خواص در جهت بهره­برداری بیشتر در انرژی ، صنعت وپزشکی استفاده کرد.که از آن جمله می‌توان به تغییراتی در مورفولوژی سطح اشاره کرد]1[ و با برجسته کردن سطح می­توان مساحت سطح تماس را افزایش داد و هم چنین می توان  به تغییر میزان آبدوستی وآب گریزی سطح اشاره کرد.]4[

در این پژوهش، سطح فیلم نازک[2] پلیمری تحت تاثیر پلاسما مورد آزمایش و مطالعه قرار داده شده است و مشاهده شده است که پلاسما می‌تواند اثراتی را در سطح پلیمر باقی گذارد که می­تواند منجر به ایجاد پیوندهایی در سطح شود و برخی از خواص شیمیایی و فیزیکی سطح را تغییر دهدکه در نتیجه تغییر این خواص، بعضی از مشخصات سطح مثل آبدوستی و آب گریزی سطح تغییر می­کند.]9[

هدف از این پژوهش ، بررسی تغییرات ایجاد شده از تحت تاثیر قرار دادن  پلیمرهای آلاییده با رنگینه به صورت لایه نازک در معرض پلاسما می‌باشد. ازبرخی از این تغییرات می‌توان به افزایش یا کاهش میزان برخی از گروه­های عاملی پلیمر، شکستن و ایجاد پیوندهای جدید اشاره کرد ونتایج تاثیر پلاسمای تخلیه الکتریکی تابان[3] با جریان مستقیم ومتناوب و اثرگازهای مختلف مورد مقایسه واقع می­شود و در کنار این موارد می توان رفتار رنگینه آلاییده در پلیمر را نیز مورد مطالعه قرار داد.

فصل اول

بررسی منابع

در این فصل به طور مختصر به بررسی اطلاعات موجود در زمینه پلاسما ، پلیمر ، رنگینه و نحوه اثر پلاسما بر پلیمر و یافته­های موجود در این زمینه می­پردازیم.

1-1-پلاسما

پلاسما گاز یونیزه و شبه­خنثا[4]یی است که از ذرات باردار و خنثی تشکیل می­شود و رفتار جمعی از خود نشان می­دهد. واژه شبه­خنثی به این معنی است که در پلاسما بارهای مثبت و منفی وجود دارد و در عین حال این بارهای مثبت و منفی تقریباً برابر یکدیگرند.[11و10]

1-1-1- تاریخچه و کاربرد

ابتدا این گاز یونیزه بوسیله کروکز[5]، در سال 1879 بعنوان حالت چهارم ماده نامیده شد و 49 سال بعد در سال 1928 ، این حالت چهارم ماده اسم خود را از ایروینگ لانگمویر[6]  گرفت و او نام  “پلاسما”  را بر آن نهاد. [12]

پلاسما هم در طبیعت یافت می شود و هم در آزمایشگاه و صنعت ساخته می­شود و هر دوی آن­ها شبه­خنثی هستند. پلاسمای طبیعی بیش از 99% از جهان قابل دید ما را تشکیل می­دهد. از پلاسماهای طبیعی می­توان کرونای خورشیدی، بادهای خورشیدی، سحابی­ها، یونوسفر زمین، رعد و برق و شفق قطبی را نام برد. در آزمایشگاه، پلاسما بوسیله شعله، لیزر و تخلیه الکتریکی ایجاد می­شود.  پلاسما در صنعت در دستگاه­های برش، اسپری پلاسما و فرآیند اصلاح سطح به کار می­رود. هم­چنین پلاسماهای ساخته بشر می­توانند در سنتزهای گرما هسته­ای، الکترونیک، لامپ­های فلوئورسنت و … کاربرد داشته باشند و بسیاری از کارخانه­های تولید کننده سخت افزار­های کامپیوتری، تلفن همراه و تلویزیون­های پلاسما، از تکنولوژی پلاسما کمک می­گیرند. و از دیگر کاربردهای پلاسما می­توان لایه­نشانی ، ضد عفونی آب و هوا، سوزاندن زباله و مواد مضر وتبدیل آن­ها به ترکیبات بی­خطر را نام برد. [12-10]

اثر ترموالکتریک1 عبارت است از: تولید جریان الكتریكی دریک رسانا به سبب اختلاف دما بین دو نقطه در آن.  Thermoاز واژ­ه­ی یونانی thermos   به معنی گرما گرفته شده و electric صفت نسبی Electricity به  معنی برق است. ترموالکتریسیته، همانطور که از نام آن بر می‌آید، به پدیده‌هایی اشاره دارد که انرژی گرمایی والکتریسیته را شامل می­شود.

در سال 1821 دانشمندی به نام سیبک1 اولین گزارش مربوط به مشاهدات اثرات ترموالکتریکی را به فرهنگستان علوم  پروسیان2 ارائه کرد. وی با گرم کردن محل اتصال دو رسانای نامتجانس توانسته بود بین دو سر دیگر آنها یک اختلاف پتانسیل ایجاد کند. علی رغم اینک سیبک فهم کاملی از این آزمایشات نداشت و نمی توانست این اثرات را به خوبی توجیه کند، اما توانست اثرات ترموالکتریکی را در رساناهای مختلف دیگر مشاهده کند.

13 سال بعد، یک ساعت ساز فرانسوی به نام پلتیه3 نتایج کم و بیش مشابهی را ارائه کرد و دومین اثر ترموالکتریکی را کشف نمود. او نشان داد که هر گاه جریان الکتریکی از محل اتصال دو رسانای متفاوت عبور داده شود، بسته به جهت جریان، فرآیند جذب یا تولید گرما انجام می­شود. باید توجه داشت که این اثر کاملاً با اثر گرما مقاومتی ژول  تفاوت دارد. پلتیه هم همانند سیبک به طور کامل نتوانست ماهیت فیزیکی نتایج بدست امده را توضیح دهد،اما در سال 1838، لنز4 نشان داد که آب در محل اتصال بیسموت- آنتیموان می­توانست یخ ببندد و چنانچه جهت جریان عوض می­شد یخ تولید شده ذوب می­شد.

تامسون5 که بعداً به لرد کلوین معروف شد، متوجه شد که می­بایست بین اثر سیبک و اثر پلیته ارتباط وجود داشته باشد. او توانست این

 ارتباط را با استفاده از مباحث مربوط به ترمودینامیک مشخص و نتیجه­گیری کند که باید یک اثر سوم ترموالکتریکی (که امروزه به اثر تامسون معروف است) نیز موجود باشد. این اثر سوم ترموالکتریکی بدین معنی است که فرایند گرمایش یا سرمایش می­تواند در رسانای همگن اتفاق بیافتد، اگر یک جریان الکتریکی در جهت گرادیان دمایی در آن وجود داشته باشد.

علی رغم این واقعیت که اثرات ترموالکتریکی برای مدت زمان طولانی شناخته شده است اما استفاده عملی از این اثرها تنها در چند دهه گذشته با ساخت ترموکوپل برای اندازه گیری دما و مجوعه­ای از ترموکوپل به نام ترموپایل برای آشکارسازی انرژی تابشی انجام شد. در هر دو وسیله فوق از اثر سیبک استفاده می­شود که در آن تولید الکتریسیته توسط گرما انجام می­شود. در ابتدا ترموکوپل­های ساخته شده دارای حساسیت بسیار پایین بودند اما امروزه با پیشرفت فن آوری ساخت مدار بهتر، حساسیت این ابزارها بسیار بالاست.

نظریه اساسی مربوط به تولید و فرایند سرد سازی اولین بار به طور رضایت بخشی توسط آلتن کرش1 مطرح شد. او نشان داد که برای مقاصد کاربردی مواد مورد استفاده می­بایست دارای ضریب ترموالکتریکی بالا باشند. ضمناً لازم بود که رسانندگی الکتریکی آنها نیز بالا باشد تا گرمای ژول کمینه باشد. ویژگی سوم این مواد آن است که باید دارای رسانندگی گرمایی پایینی باشند تا افت انتقال گرما در آنها کم باشد.به هر حال شناخت ویژگیهای مواد و کشف موادی که دارای خصوصیات بالا باشند خود مساله­ای پیچیده بود و محققان زیادی برای دستیابی به چنین موادی تحقیقات زیادی انجام دادند که نتیجه آن دستیابی به مواد نیمرسانا به جای رسانا، بود که اثرات ترموالکتریکی را به صورت بهتر در مقایسه با رساناها از خود نشان می­دهند. امروزه استفاده از چنین موادی امکان ساخت مدارها و سرد کننده­های ترموالکتریکی با راندمان بالا را ممکن ساخته است.

2-1- اثر سیبک

همان طور که قبلا اشاره شد، اثر سیبك توسط  توماس جان سیبك ( 1770-1831) دانشمند آلمانی در سال ۱۸۲۲ كشف شد.

 مطابق شكل (1-1) سیبك دو میله­ی مس و بیسموت را به هم متصل كرد و موازی با میله­ها عقربه­ی مغناطیسی را قرار داد تا بتواند آزادانه حول محور قائمی بچرخد.

هنگامی كه یك محل اتصال دو فلز به وسیله­ی شعله گرم می­شد، انحراف عقربه­ی مغناطیسی عبور جریان الکتریکی را در مدار نشان می­داد. سیبك این آزمایش را با فلزهای متفاوت تكراركرد و نتیجه گرفت كه هرگاه اتصا لهای دو فلز ناهمجنس در دماهای متفاوت قرار گیرند نیروی محرك الكتریكی (e.m.f) در مدار تولید می­شود[1].

پس اگر ماده‌ای که حاوی الکترونهای آزاد است در معرض جریان گرمایی قرار بگیرد به طوری که  اختلاف دمای T)∆) در دو طرف آن ایجاد شده، در این صورت با یک اختلاف پتانسیل مدار باز (V∆) روبرو خواهیم شد. برای یک جسم همگن و اختلاف دمای کوچک، رابطه میان اختلاف پتانسیل  (V∆) و اختلاف دما(T∆)، چنین است.

که در آن،S، ضریب ترمو الکتریک 1یا ضریب سیبک 2نامیده می‌شود. نام اخیر برای نیمرساناها متداول شده است. بدین ترتیب توان گرمایی بیان کننده بزرگی ولتاژ ترموالکتریکی ایجاد شده در مقابل اختلاف دمای موجود در ماده می باشد. یکای ضریب سیبک ولت بر کلوین (V/K) است، اما معمولا این ضریب بر حسب میکرو ولت بر کلوین بیان می­شود و مقادیری بر حسب صدها میکرو ولت بر کلوین، منفی و یا مثبت، نشان دهنده یک ماده ترموالکتریک خوب است. با استفاده از رابطه(1-1)،  می‌توان به معادله کلی‌تر زیر رسید[5].

1  Thermoelectric Coefficient

2  Seebeck  Coefficien

1  Seebeck

2  Prussian Accodemy Of Science

3  Peltier

4  Lenz

5  Thomson

1  Altenkirch

1  Thermoelectric Effect                                                                                                                                                 

سالهای پایانی سده بیستم و سالهای آغازین هزاره سوم میلادی با بحثهای داغ و مناقشه بر انگیزجهانی شدن همراه بوده است.

آنچه مسلم است آن است که جهانی سازی پدیده‌ای تک بعدی نبوده و فرایندی اقتصادی، سیاسی، فرهنگی… می‌باشد. هر چه جهان به سوی انسجام پیش می‌رود اهمیت و درک صحیح تفاوتهای فرهنگی افزایش می‌یابد. توجه به فرهنگهای مختلف و توصیه به شناخت نظامهای فرهنگی و چارچوب‌های ادراکی مختلف در این فرهنگها صرفاً در تحقیقات آکادمیک مورد توجه قرار نگرفته است.

اعضاء هیأت علمی دانشگاه‌های امروزی اساتیدی خواهند بود که علاوه بر، برخوردار بودن از مهارتهای فردی و تکنیکی و علمی بالا باید از هوش فرهنگی و عاطفی مناسبی نیز برخوردار باشند. ازطرفی از احساسات، عواطـف و علائـم و نشانه‌های شفاهی و غیرشفاهی در فرهنگ‌های مختلف تفاوتهای قابل ملاحظه ایی با هم دارند.

به عبارت بهتر برای کسب توانایی درک بالای احساسی مؤثر بر خورداری از هوش فرهنگی مناسب از ضروریات است. این هوش قابلیت مهمی برای کارکنان، اساتید و مدیران سازمانها و دانشگاه‌ها محسوب می‌شود. هوش فرهنگی در راستای هوش عاطفی و اجتماعی است. هوش عاطفی فرض می‌کند که افراد با فرهنگ خود آشنا هستند، بنابراین برای تعا مل و ارتباط با دیگران از روشهای فرهنگی خود استفاده می‌کنند، هوش فرهنگی جایی خود را نشان می‌دهد که هوش عاطفی ناتوان است. یعنی در جای که با افراد در محیط‌های ناآشنا سر و کار داریم.

اهمیت توانایی و برقراری ارتباط و تعامل در تجارب انسانی تا حدی است که می‌توان آن را شاخص تمام چیزهایی دانست که انسان را از سایر مخلوقات متمایز می‌کند. توانایی فرد برای برقـراری ارتباط متقابل با دیگری ازطریق تبادل افکار و عقاید، اولین گام در تمایز بیـن بشر و دیگرآفریده‌ها ست. همچنین قدرت انسان در ثبت افکـار و اطلاعات برای استفاده دیر یا زود دیگران و قدرت در یافت پاسخ آنان مبنای نیروی روز افزون تجارب و علوم است. به همین منوال قابلیت و توانایی یک فرد یا یک گروه برای اختلاط با گـروه‌های دیگر از طریق فرایند‌های ارتباطی، ریشه تمـامی ماهیت‌های اجتمـاعی نـژاد انسانی است . بنابـراین به سختـی می‌تـوان گفت که چیزی بنیادی تر از ارتباطات و درک تفاوتهای فرهنگی و اعمال فرایند‌های انسانی و پیشبرد تلاش‌های بشری وجود داشته باشد . با این حال تا این اواخر هیچ فعالیتی که نشان دهنده تحقیق و بررسی علمی در این زمینه باشد وجـود نداشته اسـت و تعریف اصـول اولیه این علم هنوز مراحل اولیه را طی می‌کند. اما شناخت قدرت ارتبـاطات اثربخش به دوران و روزگار باستان باز می‌گردد. بطوری که در زمان « افلاطون » نیز اهمیت این امر به خوبی تعریف شده بود او در خطابه‌های خود می‌نویسد، « چه چیزی والاتر و با ارزش تر از « کلمه » است که می‌تواند، قضـات را در محاکم، سناتورها را درمجلس و یا شهرونـدان را در اجتماعات و یا در گردهمایهای سیاسـی دیگر مجاب کند؟».

و اهمیت آن

مرور بر روی ادبیات نوآوری نشان می­دهد که در دو دهه­ی اخیر، تغییرات سیستماتیک و بنیادی در روشی که شرکت­ها برای فعالیت­های نوآورانه خود انجام می­دهند ایجاد شده است. به خصوص رشد بزرگی در استفاده از شبکه­های خارجی توسط شرکت­ها با ابعاد مختلف دیده می­شود (Hagedoorn, 2002).  بر اساس (Chesbrough, 2003) شرکت­ها بر روی منابع خارجی نوآوری با تأکید بر ایده­ها، منابع و افراد که به سازمان­ها وارد یا خارج می­شوند و همچنین جستجو برای استفاده از گستره وسیع­تری از ایده­ها، دانش و منابع و شبکه­ها که برای ایجاد نوآوری­های موفق برای سازمان لازم می­شوند، تکیه می­کنند. (Zeng, Xie, & Tam, 2010) شبکه­های همکاری را به ابعاد همکاری بین شرکتی،

 همکاری با سازمان­های واسطه­ای، همکاری با نهادهای دولتی و همکاری با مؤسسات تحقیقاتی تقسیم می­کند.

از طرف دیگر (Burgelman, 2004) توانایی­های نوآوری فناورانه را به عنوان مجموعه جامعی از ویژگی­های شرکت که استراتژی­های نوآوری فناورانه را تسهیل و پشتیبانی می­کنند تعریف می­کند. پژوهشگران زیادی رویکردهای متنوعی برای ارزیابی توانایی­های فناورانه سازمان­ها ارائه نمودند: برای ارزیابی توانایی­های نوآوری فناورانه (Christensen, 1995) رویکرد دارایی که شامل ارزیابی تحقیق علمی، ارزیابی نوآوری محصول و ارزیابی زیباشناسی طراحی را ارائه نمود،(Burgelman, 2004)  رویکرد فرآیندی برای ارزیابی توانایی­های نوآوری فناورانه ارائه نمود و برای ارزیابی آن­ها ابعاد توانایی­های شرکت در، تخصیص و در دسترس بودن منابع، درک بازار و استراتژی­های نوآورانه رقبا، درک توسعه­های تکنولوژیکی مرتبط با شرکت، تأثیرات فرهنگی و ساختاری بر روی فعالیت­های نوآوری داخلی و توانایی مدیریت استراتژیک برای بررسی فعالیت­های نوآوری داخلی در نظر گرفت. (Chiesa, 1996) نیز رویکردی فرآیندی برای ارزیابی توانایی­های نوآوری فناورانه ارائه نمود که ابعاد آن عبارت بودند از: توانایی تولید مفهوم، توانایی فرآیند نوآوری، توانایی توسعه محصول، توانایی اکتساب فناوری، توانایی رهبری، توانایی بکارگیری منابع و توانایی در استفاده مؤثر از سیستم­ها و ابزارها. (R. Yam, Guan, Pun, & Tang, 2004) نیز با رویکردی متفاوت یعنی رویکرد وظیفه­ای (عملیاتی) را برای ارزیابی توانایی­های نوآوری فناورانه ارائه نمود که ابعاد آن توانایی یادگیری، توانایی تحقیق و پژوهش، توانایی تخصیص منابع، توانایی ساخت، توانایی بازاریابی، توانایی سازمان و توانایی برنامه­ریزی استراتژی است.

نوآوری را نیز (Lukas & Ferrell, 2000) پذیرش یك ابزار، سیستم، سیاست، برنامه، فرآیند، محصول یا خدمت جدید كه می‌تواند در داخل سازمان ایجاد شود و یا از بیرون خریداری شود و برای سازمان، جدید باشد» تعریف می­نماید. (Manu, 1992)، نوآوری‌های مدیریتی و فنی را به سه دسته كلی نوآوری در محصول، نوآوری در فرآیند و نوآوری مدیریتی تقسیم‌بندی کرده است و بر این اساس نوآوری سازمان‌ها را سنجیده‌ است.

نوآوری‌های مدیریتی شامل ساختار سازمانی و فرآیندهای مدیریتی هستند که به طور غیر مستقیم با فعالیت‌های اصلی كاری مرتبط می­شوند (F. Damanpour & Evan, 1984). نوآوری‌های محصول، محصولات یا خدمات جدیدی هستند كه برای رفع نیاز یك مصرف‌كننده ارائه می‌شوند و نوآوری‌های فرآیندی عوامل جدیدی هستند كه به عملیات تولیدی یا خدماتی یك سازمان ارائه می‌شوند؛ مانند مواد اولیه، شرح وظایف و مكانیزم‌های كاری و جریان اطلاعات (Utterback & Abernathy, 1975).

همانطور که بیان شد (Zeng et al., 2010) چهار بعد برای  شبکه­های همکاری  بیان نمود. (R. Yam, W. Lo, E. P. Y. Tang, & A. K. W. Lau, 2011) همکاری با سازمان­های پژوهشی را یکی از منابع نوآوری در نظر گرفتند و ارتباط آن با توانایی نوآوری فناورانه را مورد ارزیابی قرار داند.یام و همکارانش وجود ارتباط میان همکاری با سازمان­های پژوهشی و چند بعد از توانایی­های نوآوری فناورانه را اثبات نموند.

بطور فزاینده­ای بر  نوآوری بعنوان فرآیندی که از تراکنش­های گوناگون بین بازیگران مختلف بدست می­آید نگاه می­شود(Doloreux, 2004).