جوش دادن نانولوله‌ها با استفاده از اتصالات فلزی

یک گروه تحقیقاتی متشکل از کشورهای آمریکا، ژاپن و فرانسه، تصادفاً هنگام تابش پرتوهای متمرکز میکروسکوپ الکترونی به نانولوله‌های چند‌جداره‌ای ـ که قبلاً ذرات ریز فلزی داخل آنها رسوب داده شده بود ـ راهی را برای جوش دادن نانولوله‌های کربنی به ذرات فلزی و ایجاد اتصالات الکترونیکی نانومقیاس جدید یافتند. این محققان در ادامه‌ی بررسی‌های خود برای نخستین بار به وجود یک پیوند کووالانسی بین ذرات فلزی و سطح این نانولوله‌ها پی بردند و دریافتند این ذرات فلزی بر خلاف آنچه تصور می‌شد ثابت نیستند و با تابش پرتوهای الکترونی به نانولوله‌ها و خروج برخی اتم‌‌های کربن، به‌سرعت جایگزین آنها می‌شوند.

به عقیده‌ی این محققان راز استحکام فوق‌العاده‌ی این اتصالات نسبت به جوش خوردگی‌های معمولی (که با الکترودهای کربنی انجام می‌شوند و نقطه‌ی اتصال تنها به سطح بیرونی نانولوله محدود است) وجود همین پیوندهای کووالانسی در تمام سطح نانولوله‌ها (و نه فقط یک نقطه از آن ) است. تفاوت دیگر این شیوه با دیگر روش‌های جوش، جامد ماندن ذرات فلزی و ذوب نشدن آنها طی فرایند جوش است.

این محققان برای سنجش میزان استحکام این جوش خوردگی‌ها نیز سعی کردند تا با استفاده از یک میکروسکوپ نیرو اتمی (AFM) آنها را بشکنند. علاوه ‌بر این آنها دریافتند که برای انجام جوش وجود ذرات فلزی روی سطح نانولوله‌ها کافی است و با تابش پرتو الکترونی به‌راحتی می‌توان عمل جوش را انجام داد؛ البته این نکته با توجه به آسان‌تر بودن کنترل رسوب‌دهی ذرات روی سطح بیرونی نانولوله‌ها، کاربردهای بالقوه‌ی بیشتری را برای این فرایند فراهم می‌آورد.

هم‌اکنون این دانشمندان با توجه به کاربردی‌تر بودن این نانولوله‌ها و خواص الکترونیکی جالب توجهشان نسبت به انواع دیگر نانولوله‌های کربنی سعی در ایجاد اتصالات چندگانه‌ای از این دست، بین نانولوله‌هایی با اندازه‌های متفاوت و به‌ویژه نانولوله‌های تک‌جداره دارند؛ البته به نظر محققان این تحقیق همچنان در مراحل اولیه است و لازم است تا بررسی و مطالعات بیشتری در زمینه‌ی نحوه‌ی استفاده از بلورهای فلزی برای کمک به رشد نانو لوله‌ها و اتصال آنها به نانولوله‌های در حال رشد، انجام شود.

منبع:RSC.org

اولین نفری باشید که نظر می دهد.

دیدگاهی بنویسید

آدرس ایمیل شما محفوظ می ماند