توليد نانوسيم با بمباران نانولوله‌هاي کربني (85/03/21 )

يک تيم تحقيقاتي بين‌المللي با استفاده از نانولوله‌هاي کربني چند لايه موفق به ساخت ابزاري جهت شليک در اثر تابش الکترون شده است. محققاني از دانشگاههاي Mainz آلمان و Helsinki فنلاند و مؤسسات تحقيقاتي Potosino de investigation cientifica مکزيک و Rensselaer Polytechnic آمريکا، با قرار دادن مواد سختي مانند آهن، کاربيد آهن و کبالت موفق به ساخت ابزار فوق شده‌اند.
پرتوافکني با الکترون موجب خروج اتم‌هاي کربن از ديواره‌هاي نانولوله مي‌گردد که در نهايت موجب ايجاد فضاهاي خالي در ديواره مي‌گردد. نانولوله کربني براي حذف فضاهاي خالي ايجاد شده دست به تغيير ساختار مي‌زند در نهايت موجب فشردگي قسمتي از نانولوله و وارد شدن فشار به محتويات درون نانولوله مي‌گردد. به گفته يکي از محققان اين پروژه، فضاهاي خالي موجود درون شبکه گرافيت در دماي 600 درجه سانتي گراد به راحتي حرکت کرده و با ادغام شدن با ديگر اتم‌ها موجب حذف آنها مي‌شود. حذف فضاهاي خالي موجب ناپايداري مي‌شود و با بسته شدن پيوندهاي باز، موجب پيوستگي مجدد لايه گرافيت مي‌گردد

 

شبکه‌هاي گرافيتي الزاماً نبايد حلقه‌هاي شش ضلعي داشته باشند، حلقه‌هاي پنج يا هفت ضلعي نيز در مورد آنها محتمل است. مطابق گزارشات محققان، انقباض ايجاد شده توسط تغيير ساختار نانولوله، به قدري قوي است که مي‌تواند بلور‌هاي موجود درون نانولوله را تغيير شکل داده و با فشرده شدن آنها موجب خروج آنها از انتهاي نانولوله به صورت نانوسيم مي‌گردد. محاسبات نشان داده که فشار ايجاد شده بيش از 40Gpa بر قطر نانولوله است. با استفاده از اين فناوري مي‌توان به مطالعه تغيير ساختار بلور‌هاي فلزي نانومقياس پرداخت. نانولوله‌ها به عنوان نانوآزمايشگاههايي جهت تغيير شکل مواد بلوري عمل مي‌کنند. در اين آزمايشات، بزرگنمايي بالاي ميکروسکوپ الکتروني اجازه مشاهده فرآيند تغيير شکل بلور‌ها را با بزرگ‌نمايي اتمي مي‌دهد.
اين تيم تحقيقاتي معتقد است با توجه به دانش اندک موجود در مورد خواص مکانيکي مواد نانوبلوري، اين روش بسيار مفيد و ارزنده است زيرا مشاهده مستقيم تغيير شکل در دانه‌هاي بلوري امکان‌پذير نيست.
اين گروه گزارش کار خود را در مجله Science چاپ کرده‌اند.

 

منابع

http://nanotechweb.org/articles/news/5/5/15/1