أثبت باحثو التخنيون إمكانية تشتيت أنابيب كربون صغيرة في "حمض فائق" كخطوة أولى في غزل أسلاك نانوية من أنابيب كربون صغيرة

اختراق عالمي - أثبت باحثو التخنيون إمكانية تشتيت أنابيب كربون صغيرة في "حمض فائق" * ولأول مرة تبين أنه يمكن القيام بذلك كخطوة أولى في غزل أسلاك نانوية من أنابيب كربون صغيرة

وتمكن باحثو التخنيون من إثبات لأول مرة أن هناك إمكانية لتشتيت أنابيب الكربون الصغيرة في مادة "فائقة الحموضة". وهذا إنجاز من شأنه أن يؤدي إلى تطورات ثورية في علوم المواد والإلكترونيات النانوية، وربما يكون الخطوة الأولى في غزل أسلاك نانوية من أنابيب الكربون الصغيرة. جاء ذلك في مقال نشر في المجلة العلمية المرموقة "Nature Nanotechnology".

"واحدة من المواد الأكثر إثارة للاهتمام في مجال تكنولوجيا النانو هي أنابيب الكربون الصغيرة"، يوضح البروفيسور يشعياهو تالمون من كلية الهندسة الكيميائية في التخنيون. "إن التحدي الذي يواجه الباحثين في جميع أنحاء العالم هو - كيفية تحويل مثل هذا الأنبوب، الذي يبلغ قطره 1-2 نانومتر (واحد على مليار من المتر)، إلى شيء مفيد على نطاق واسع، مثل الكابلات الفعالة لنقل الكهرباء أو مواد بناء قوية وخفيفة. لأنه في الإنتاج، تصل هذه الأنابيب القوية والصغيرة عند مزجها، كنوع من "المعكرونة"، ويتمثل التحدي في تشتيتها وفصلها إلى أنابيب فردية، ثم نسجها في خيوط يتم فيها ترتيب الأنابيب بشكل جيد."

واقترحت مجموعة من الباحثين من جامعة "رايس" في هيوستن بولاية تكساس، بقيادة البروفيسور ماتيو باسكوالي، وزملاء الباحثين الإسرائيليين البروفيسور أشعيا تالمون والبروفيسور ياشين كوهين، رش الأنابيب الصغيرة بحمض الكلوروسلفونيك ("الحمض الفائق"). ). وهو حمض قوي للغاية، ويمكن أن يلحق أضرارًا جسيمة بالأشخاص والمعدات إذا تم استخدامه بلا مبالاة. ويجب أيضًا التأكد من عدم ملامسة بخار الماء الموجود في الهواء له. وكان التحدي الذي واجه باحثي التخنيون هو تحضير عينات من هذا الحمض ووضعها في المجهر الإلكتروني. وبعد عملية التطوير، تمكنوا من إعداد نماذج تحافظ بأمان على بنية الأنابيب في الحمض. يقول البروفيسور تالمون: "لقد تمكنا من تطوير طريقة أنتجنا بها مثل هذه النماذج، من أجل الفحص المجهري الإلكتروني المخترق بدرجة حرارة منخفضة (cryo-SEM)، وبالتالي أظهرنا أن الأنابيب منتشرة بشكل جيد في الحمض". "هذه هي المرة الأولى التي يتبين فيها أنه يمكن إذابة هذه الأنابيب النانوية في هذا الحمض الفائق. علاوة على ذلك، فقد ثبت أن هناك فرصة جيدة لنسج الخيوط باستخدام أنابيب الكربون الصغيرة."

وقال البروفيسور باسكوالي: "لقد قدم البروفيسور تالمون وزملاؤه في التخنيون مساهمة حيوية مطلوبة لإثبات أن الأنابيب النانوية تذوب تلقائيًا في حمض الكلوروسلفونيك". "ولهذا كان عليهم تطوير أساليب تجريبية جديدة."

ويأمل العلماء أن يتمكنوا في المستقبل من استخدام الألياف المغزولة من أنابيب الكربون الصغيرة لتوصيل الكهرباء بكفاءة لمسافات طويلة وإنشاء مواد بناء قوية جدًا وأخف وزنًا من المواد التقليدية.