تويت
من المعروف ان السيليكون يمتاز بفوائده التجملية للجسم و لكنه له العديد من الفوائد الصحية مثل بناء أنسجة العظام و الأنسجة الضامة و مفيد للشعر و الاظافر و الجلد كذلك يلعب معدن السيلكون دورًا حيويًا في علاج الأرق و تصلب الشرايين و إضطربات الجلد ، يعتبر السيلكون ثاني أكثر المعادن الموجودة على بقشرة الأرض هو من المعادن الهامة المطلوبة بقوة من أجل مفاصل قوية و مرنة و عظام ذات صحة و جلد متوهج ، يوجد السيليكون بشكل طبيعي في جسم الإنسان ينتج من حمض silanate و silicic acid من الضروري أن يتضمن نظامنا العذائي العناصر التي تحتوي على عنصر السيليكون .
أعراض نقص السيليكون بالجسم : تبدو أعراض نقص هذا العنصر الهام بالجسم جليه في حالات ترقق و تساقط الشعر و هشاشة الأظافر و سهولة كسرها و التجاعيد بالبشرة و الشيخوخة المبكرة و العظام الضعيفة و ضعف الأنسجة و يظهر في حالات إلتئام الجروح ببطء .
بعض المصادر الهامة للحصول على معدن السيليكون : من أهم المصادر الهامة لهذا المعدن الحبوب و التفاح و الفول السوداني و الجزر و البصل و الخيار و القرع و العسل و السمك و الشوفان و اللوز و البرتقال و الماء .
الفوائد الصحية لمعدن السيليكون : بعد الأوكسجين يتواجد السيليكون بوفره في قشرة الأرض لم تنظر البشرية لأهمية هذا العنصر من الناحية الفسيولوجية سوي مؤخرًا بسبب تواجده بكثرة في الأنسجة الحيوانية و الأنسجة النباتية لهذا أثبت الدراسات التي تم إجراءها على هذا العنصر الهام نتائج مبهرة حقًا منها :
– يساعد المعدن على منع تشوهات العظام : يساعد معدن السيليكون معدن الكاليسيوم في نمو المفاصل و الحفاظ على العظام لأنه يساعد على مرونة العظام عن طريق إنتاج المزيد من مادة الكولاجين كما أنه يساعد على شفاء إضطربات العظام و الكسور و الكدمات .
– يمنع الصلع : الصلع أو داء الثعلبة يتأتي بترقق و تساقط الشعر في الأغلب يكون نتيجة تناول نظام غذائي يفتقر للمواد الغذائية الهامة تحديًا معدن السيليكون الذي يشجع على نمو الشعر و يزيد من لمعانه و تألقه .
– يحافظ على مظهر الجلد : السيليكون من المعادن و المواد التي تستخدم بكثرة في عيادات التجميل حيث أنه يمنع الجلد من الترهل و يعطي له توهجه الطبيعي و يمنع العديد من المشاكل الجلدية الخطيرة لهذا يفضل تناول الأطعمة التي تحتوي على السيليكون أفضل من الحقن .
– يساعد على الشفاء : يلعب معدن السيليكون دورًا أساسيًا في الوقاية من العديد من الأمراض كأمراض السل التي ترتبط بالأعشية المخاطية و زيادة معدل الشفاء من الكسور بالعظام .
– يمنع ترسب الألومنيوم : حيث أن زيادة الألومنيوم يضرر بالدماغ و زيادته تؤدي إلى الإصابة بألزهايمر يعمل السيليكون على ربط الألومنيوم فيمنع إمتصاص الألومنيوم من القناة الهضمية و يقلل من أعراض تسمم الألومنيوم .
– العمل على تجديد الغشاء المخاطي حيث يحتوي السيليكون على الفوائد الصحية التي تعمل إستعادة الغشاء المخاطي في الجهاز التنفسي خصوصًا في الحالات التي يعاني فيها الإنسان من الجفاف .
– يمنع هشاشة الأظافر يعلب دورًا في المحافظة على الأظافر و يساعد على تجديدها و حمياتها من التكسر و التشقق .
– يقوي السيليكون الهيكل العظمي للجسم لأنها تزيد من ترسب معدن الكالسيوم بالعظام .
– يساعد على منع تصلب الشرايين : تصلب الشرايين يزيد من عرقلة تدفق الدم و أثبت الأبحاث الأخيرة أن السيليكون يقلل من خطر أمراض القلب و الشرايين و النوبات القلبية و السكتات الدماغية ايضًا بسبب المساعدة على تدفق الدم بحرية .
عنصر السيليكون Si هو أحد عناصر المجوعة الرابعة في الجدول الدوري، المجموعة التي تعرف ب ” أشباه الموصلات Semiconductors”، احدى الصفات التي جعلت السيليكون هو العنصر المسيطر على الصناعات الالكترونية الحديثة التي تمد البشرية بمنتجات كانت اشبه بالخيال قبل 100 عام مضت مثل معالجات الحواسيب الموجودة في جهازك الكمبيوتر و هاتفك الذكي، حتى أن قامت صناعة كاملة في منتصف القرن العشرين سميت بصناعة السيليكون التي لم تعرفها البشرية من قبل، أتاحت لنا تصنيع دوائر ذكية تؤدي عمليات منطقية معقدة بسرعات رهيبة عبر تكنولوجيا المايكرو (جزء من مليون من المتر) و من ثم النانو (جزء من مليار من المتر) باحجام لا ترى بالعين المجردة و احيانا لا ترى باقوى المايكروسكوبات الضوئية.
-أسباب احتكار السيليكون للثورة الالكترونية منذ اواسط القرن العشرين يمكن ان تلخض بما يلي :
أولاً
السيليكون عنصر شبه موصل من عناصر المجموعة الرابعة في الجدول الدوري: يمكن أن نجعله موصلاً – بل و التحكم بمدى توصيله و نوع التوصيل – باضافة عناصر اخرى له .. ” شوائب ” تجعله غنيا بالنواقل الكهربائية
السيليكون بطيبعته شبه موصل (أو شبه عازل) Semiconductor، إلا انه ممكن ان يصبح موصلاً عن طريق اضافة “شوائب” بعملية تسمى تحفيز السيليكون او Silicon Doping .. فيصبح السيليكون ذو فائض من الشحنات السالبة (الالكترونات) و عندها يسمى سيليكون من نوع “ن” n-type أي سالب negative.. أو يصبح موصلاً ذو فائض من الشحنات الموجبة (الفراغات أو holes ) و عندها يسمى سيليكون من نوع “ب” p-type اي موجب positive. كما يمكن التحكم بمقدار توصيله عن طريق التحكم بكمية ما يضاف اليه من شوائب.. التفاصيل في صفحة تحفيز السيليكون Silicon Doping. وهذا يتيح لنا الحصول على قطع او اجزاء عازلة و اجزاء شبه موصلة و اخرى موصلة على نفس الرقاقة و باستخدام مادة واحدة هي السيليكون، و بالتالي يمكننا ان نبني اي دائرة كهربائية من السيليكون فقط بالتحكم بدرجة التوصيل.
ثانياً
المصدر الرئيسي لاستخراج السيليكون هو رمل الصحراء!
السيليكون هو ثان اكثر عنصر توافرا في القشرة الارضية، فالصحاري مثلا هي اشبه بمحيطات من السيليكون.. إلا أنه يوجد فيها على هيئة ثاني اوكسيد السيليكون SiO2 و يحتاج الى عمليات بسيطة لتحويله الى سيليكون نقي لكنه غير مبلور كما في الصورة (1) .. ثم للاستفادة منه في صناعات السيليكون المختلفة يمر بمرحلة تحويل اخرى – عملية بلورة السيليكون Crystal Growth – لتكويله من سيليكون غير مبلور الى سيليكون مبلور او كريستال من السيليكيون Crystalline Silicon كما يظهر في الصورة (2).
ومما يخطر في البال رأساً أن هذا يعني ان بلادنا قد تكون اكبر مستودع للسيليكون على الكرة الارضية و لكننا للاسف لا نساهم باي صناعة من صناعات السيليكون.
ثاني أوكسيد السيليكون هو عازل كهربائي فعّال جداً و مستقر كيميائياً يسهل تشكيله على سطح السيليكون من خلال التسخين لدرجات حرارة مرتفعة في جو من الاكسجين
لكي نصنع دوائر كهربائية فاعلة لا بد من استخدام عازل كهربائي يفصل بين اجزاء الدائرة الكهربائية الواحدة … تخيل لو ان اسلاك الكهرباء في منازلنا غير معزولة !؟ هل سيكون بامكاننا تشغيل اجهزتنا الكهربائية من غير عزل ؟! الجواب البدهي لهذه التساؤلات هو لا. و الان تخيل صعوبة عزل سلكين كهربائيين عرض كل واحد منهما 22 نانومتر (اقسم المليمتر الواحد او الخط الواحد على اي مسطرة مليمترية الى مليون جزء و خذ 22 جزء منهم! ) و المسافة بين هذين السلكين تقريبا 45 نانومتر! ثاني اكثر العناصر تواجد في الكره الارضيه بنسبة 28% هذه الارقام ليست عبثية الا انها فعليا عرض الترانزستور و المسافية بين ترانزستورين في معالج الكمبيوتر من نوع Intel core i7 المتواجد حاليا في الاسواق في كثير من اجهزة الكمبيوتر الشخصية. بل ان العزل في داخل الترانزستور الواحد اكثر تعقيدا حيث يتم الفصل بين جزئين موصلين ب 3 نانومتر من ثاني اوكسيد السيليكون فقط في بعض الاجهزة.. اي ما يعادل تقريبا 30 ذرة! .. المهم أن العزل بين الدوائر الكهربائية في هذه الاحجام ممكن و بفاعلية عاليا جدا باستخدام ثاني اوكسيد السيليكون SiO2 الذي نحصل عليه ببساطة شديدة بمجرد تسخين قطعة السيليكون في جو من الاكسجين. ولا يوجد اي مادة اخرى شبه موصلة في المجموعة الرابعة من الجدول الدوري لها عازل فعال مستقر كيميائيا يمكن انتاجه بسهولة.
الفيديو التالي يعطي صورة مبسطة عن دورة حياة السيليكون منذ ولادته من الرمل الى ان يصبح دائرة الكترونية ذكية في كل ما يحيط بك من اجهزة الكترونية! تفاصيل ما يرد في الفيديو من علميات معالجة للسيليكون ستجدها في مقالات اخرى عندنا.
أعراض نقص السيليكون بالجسم : تبدو أعراض نقص هذا العنصر الهام بالجسم جليه في حالات ترقق و تساقط الشعر و هشاشة الأظافر و سهولة كسرها و التجاعيد بالبشرة و الشيخوخة المبكرة و العظام الضعيفة و ضعف الأنسجة و يظهر في حالات إلتئام الجروح ببطء .
بعض المصادر الهامة للحصول على معدن السيليكون : من أهم المصادر الهامة لهذا المعدن الحبوب و التفاح و الفول السوداني و الجزر و البصل و الخيار و القرع و العسل و السمك و الشوفان و اللوز و البرتقال و الماء .
الفوائد الصحية لمعدن السيليكون : بعد الأوكسجين يتواجد السيليكون بوفره في قشرة الأرض لم تنظر البشرية لأهمية هذا العنصر من الناحية الفسيولوجية سوي مؤخرًا بسبب تواجده بكثرة في الأنسجة الحيوانية و الأنسجة النباتية لهذا أثبت الدراسات التي تم إجراءها على هذا العنصر الهام نتائج مبهرة حقًا منها :
– يساعد المعدن على منع تشوهات العظام : يساعد معدن السيليكون معدن الكاليسيوم في نمو المفاصل و الحفاظ على العظام لأنه يساعد على مرونة العظام عن طريق إنتاج المزيد من مادة الكولاجين كما أنه يساعد على شفاء إضطربات العظام و الكسور و الكدمات .
– يمنع الصلع : الصلع أو داء الثعلبة يتأتي بترقق و تساقط الشعر في الأغلب يكون نتيجة تناول نظام غذائي يفتقر للمواد الغذائية الهامة تحديًا معدن السيليكون الذي يشجع على نمو الشعر و يزيد من لمعانه و تألقه .
– يحافظ على مظهر الجلد : السيليكون من المعادن و المواد التي تستخدم بكثرة في عيادات التجميل حيث أنه يمنع الجلد من الترهل و يعطي له توهجه الطبيعي و يمنع العديد من المشاكل الجلدية الخطيرة لهذا يفضل تناول الأطعمة التي تحتوي على السيليكون أفضل من الحقن .
– يساعد على الشفاء : يلعب معدن السيليكون دورًا أساسيًا في الوقاية من العديد من الأمراض كأمراض السل التي ترتبط بالأعشية المخاطية و زيادة معدل الشفاء من الكسور بالعظام .
– يمنع ترسب الألومنيوم : حيث أن زيادة الألومنيوم يضرر بالدماغ و زيادته تؤدي إلى الإصابة بألزهايمر يعمل السيليكون على ربط الألومنيوم فيمنع إمتصاص الألومنيوم من القناة الهضمية و يقلل من أعراض تسمم الألومنيوم .
– العمل على تجديد الغشاء المخاطي حيث يحتوي السيليكون على الفوائد الصحية التي تعمل إستعادة الغشاء المخاطي في الجهاز التنفسي خصوصًا في الحالات التي يعاني فيها الإنسان من الجفاف .
– يمنع هشاشة الأظافر يعلب دورًا في المحافظة على الأظافر و يساعد على تجديدها و حمياتها من التكسر و التشقق .
– يقوي السيليكون الهيكل العظمي للجسم لأنها تزيد من ترسب معدن الكالسيوم بالعظام .
– يساعد على منع تصلب الشرايين : تصلب الشرايين يزيد من عرقلة تدفق الدم و أثبت الأبحاث الأخيرة أن السيليكون يقلل من خطر أمراض القلب و الشرايين و النوبات القلبية و السكتات الدماغية ايضًا بسبب المساعدة على تدفق الدم بحرية .
عنصر السيليكون Si هو أحد عناصر المجوعة الرابعة في الجدول الدوري، المجموعة التي تعرف ب ” أشباه الموصلات Semiconductors”، احدى الصفات التي جعلت السيليكون هو العنصر المسيطر على الصناعات الالكترونية الحديثة التي تمد البشرية بمنتجات كانت اشبه بالخيال قبل 100 عام مضت مثل معالجات الحواسيب الموجودة في جهازك الكمبيوتر و هاتفك الذكي، حتى أن قامت صناعة كاملة في منتصف القرن العشرين سميت بصناعة السيليكون التي لم تعرفها البشرية من قبل، أتاحت لنا تصنيع دوائر ذكية تؤدي عمليات منطقية معقدة بسرعات رهيبة عبر تكنولوجيا المايكرو (جزء من مليون من المتر) و من ثم النانو (جزء من مليار من المتر) باحجام لا ترى بالعين المجردة و احيانا لا ترى باقوى المايكروسكوبات الضوئية.
-أسباب احتكار السيليكون للثورة الالكترونية منذ اواسط القرن العشرين يمكن ان تلخض بما يلي :
أولاً
السيليكون عنصر شبه موصل من عناصر المجموعة الرابعة في الجدول الدوري: يمكن أن نجعله موصلاً – بل و التحكم بمدى توصيله و نوع التوصيل – باضافة عناصر اخرى له .. ” شوائب ” تجعله غنيا بالنواقل الكهربائية
السيليكون بطيبعته شبه موصل (أو شبه عازل) Semiconductor، إلا انه ممكن ان يصبح موصلاً عن طريق اضافة “شوائب” بعملية تسمى تحفيز السيليكون او Silicon Doping .. فيصبح السيليكون ذو فائض من الشحنات السالبة (الالكترونات) و عندها يسمى سيليكون من نوع “ن” n-type أي سالب negative.. أو يصبح موصلاً ذو فائض من الشحنات الموجبة (الفراغات أو holes ) و عندها يسمى سيليكون من نوع “ب” p-type اي موجب positive. كما يمكن التحكم بمقدار توصيله عن طريق التحكم بكمية ما يضاف اليه من شوائب.. التفاصيل في صفحة تحفيز السيليكون Silicon Doping. وهذا يتيح لنا الحصول على قطع او اجزاء عازلة و اجزاء شبه موصلة و اخرى موصلة على نفس الرقاقة و باستخدام مادة واحدة هي السيليكون، و بالتالي يمكننا ان نبني اي دائرة كهربائية من السيليكون فقط بالتحكم بدرجة التوصيل.
ثانياً
المصدر الرئيسي لاستخراج السيليكون هو رمل الصحراء!
السيليكون هو ثان اكثر عنصر توافرا في القشرة الارضية، فالصحاري مثلا هي اشبه بمحيطات من السيليكون.. إلا أنه يوجد فيها على هيئة ثاني اوكسيد السيليكون SiO2 و يحتاج الى عمليات بسيطة لتحويله الى سيليكون نقي لكنه غير مبلور كما في الصورة (1) .. ثم للاستفادة منه في صناعات السيليكون المختلفة يمر بمرحلة تحويل اخرى – عملية بلورة السيليكون Crystal Growth – لتكويله من سيليكون غير مبلور الى سيليكون مبلور او كريستال من السيليكيون Crystalline Silicon كما يظهر في الصورة (2).
ومما يخطر في البال رأساً أن هذا يعني ان بلادنا قد تكون اكبر مستودع للسيليكون على الكرة الارضية و لكننا للاسف لا نساهم باي صناعة من صناعات السيليكون.
ثاني أوكسيد السيليكون هو عازل كهربائي فعّال جداً و مستقر كيميائياً يسهل تشكيله على سطح السيليكون من خلال التسخين لدرجات حرارة مرتفعة في جو من الاكسجين
لكي نصنع دوائر كهربائية فاعلة لا بد من استخدام عازل كهربائي يفصل بين اجزاء الدائرة الكهربائية الواحدة … تخيل لو ان اسلاك الكهرباء في منازلنا غير معزولة !؟ هل سيكون بامكاننا تشغيل اجهزتنا الكهربائية من غير عزل ؟! الجواب البدهي لهذه التساؤلات هو لا. و الان تخيل صعوبة عزل سلكين كهربائيين عرض كل واحد منهما 22 نانومتر (اقسم المليمتر الواحد او الخط الواحد على اي مسطرة مليمترية الى مليون جزء و خذ 22 جزء منهم! ) و المسافة بين هذين السلكين تقريبا 45 نانومتر! ثاني اكثر العناصر تواجد في الكره الارضيه بنسبة 28% هذه الارقام ليست عبثية الا انها فعليا عرض الترانزستور و المسافية بين ترانزستورين في معالج الكمبيوتر من نوع Intel core i7 المتواجد حاليا في الاسواق في كثير من اجهزة الكمبيوتر الشخصية. بل ان العزل في داخل الترانزستور الواحد اكثر تعقيدا حيث يتم الفصل بين جزئين موصلين ب 3 نانومتر من ثاني اوكسيد السيليكون فقط في بعض الاجهزة.. اي ما يعادل تقريبا 30 ذرة! .. المهم أن العزل بين الدوائر الكهربائية في هذه الاحجام ممكن و بفاعلية عاليا جدا باستخدام ثاني اوكسيد السيليكون SiO2 الذي نحصل عليه ببساطة شديدة بمجرد تسخين قطعة السيليكون في جو من الاكسجين. ولا يوجد اي مادة اخرى شبه موصلة في المجموعة الرابعة من الجدول الدوري لها عازل فعال مستقر كيميائيا يمكن انتاجه بسهولة.
الفيديو التالي يعطي صورة مبسطة عن دورة حياة السيليكون منذ ولادته من الرمل الى ان يصبح دائرة الكترونية ذكية في كل ما يحيط بك من اجهزة الكترونية! تفاصيل ما يرد في الفيديو من علميات معالجة للسيليكون ستجدها في مقالات اخرى عندنا.