|
محققاني از دانشگاه پوردو (Purdue University)
توانستهاند تا براي اولين بار، ميزان نيروي لازم براي پوسته پوسته شدنِ
نانولولههاي کوچک از ساير مواد را به دقت اندازهگيري کنند. به کمک اين
دادهها ميتوان علاوه بر تنظيم استانداردهايي براي نانوساخت، مارمولکهايي
که داراي قابليتِ بالا رفتن از ديوار هستند را طراحي نمود.
هماکنون محققان مايلند تا بدانند که ساختارهاي کوچک، چگونه به ساير مواد
ميچسبند. چنين دانشي ميتواند در حوزههايي چون ساخت ابزارهاي
نانوالکترونيک، کامپوزيتها، نانوانبرکهاي نانولولهاي، نانوسيمها،
پوليمرهاي زيستي و پيوندهاي استخواني سودمند واقع شود.
محققان مذکور در اندازهگيريهاي خود از آزمايشات استاندارد صنعتي استفاده
کردند. در اين آزمايشات که براي اولين بار در حد نانومقياس به شکل
موفقيتآميز، مورد استفاده قرار گرفتهاند، از يک AFM براي اندازهگيري
نيرو استفاده ميشود.
آرويند راماند، استاديار مهندسي مکانيک در پاردو ميگويد: «به دليل وجود
نيروهاي واندروالس، يک محيط نانومقياس براي موادي که در اين محيط قرار
ميگيرند، نسبتاً چسبناک است. از آنجايي که يک نانومتر حدوداً ۱۰ برابر
اندازه يک اتم است، اين نيروها در نانومقياس حضوري محسوس دارند.»
مارک استروس، دانشجوي دکتراي مکانيک، نخستين کسي است که آزمايشات پوسته
پوسته شدنِ نانولولهها را انجام داده است. انرژي لازم براي کندن
نانولولهها از يک سطح برحسب نانونيوتون اندازهگيري ميشود. بنا به گفته
استروس، اين انرژي متناسب با «انرژي سطح مشترک» نانولوله است وانرژي سطح
مشترک، نشاندهندة ميزان چسبندگي مواد ميباشد.
رامان دربارهي نانوکامپوزيتها گفت: «يکي از مهمترين موضوعات در ساخت
نانوکامپوزيتها، پوشش دادن فيبرها با موادي است که چسبندگي آنها را به
ماتريس بيشتر ميکند. از اين رو بايد ميزان چسبندگي اين مواد را با
پوششهاي مختلف اندازهگيري کرد.» از طرف ديگر، شناخت نحوهي چسبيدن
نانولولهها به يکديگر بسيار مهم است زيرا براي ايجاد خصوصيات بهتر، بايد
از توده شدن اين مواد جلوگيري شود.
يکي ديگر از فوايد مهم اين روش، کمک به دانشمندان در شناخت مکانيزم چسبيدنِ
مارمولکها به سطوح ميباشد، زيرا موهاي کوچکِ پاهاي جلويي اين حيوان از
چسبندگي واندروالس بهره ميگيرند. با شناخت اين مکانيزم، ميتوان از آن در
کاربردهاي صنعتي و نظامي الگوبرداري کرد.
نتايج اين بررسي در شماره ماه فوريهي نشريهي Nano Letters چاپ شده است. |
