تعداد
زيادي از کاربردهاي نانولوله‌ها، نيازمند نانولوله‌هاي کربني خالص و بدون
نقص هستند؛ اما خالص‌سازي اين نانومواد بسيار مشکل است. اخيراً محققان
مؤسسه پلي‌تکنيک ويرجينيا يک روش تميزکننده ساده، غيرشيميايي و سريع را
توسعه داده‌اند که در آن يک پرتو ليزر به نانولوله‌ها تابيده مي‌شود و
لاية کربن بي‌شکل آلودکننده را حذف مي‌کند. اگرچه نانولوله‌ها داراي
ناخالصي‌هايي هستند که معمول‌ترين آنها يک لايه کربن بي‌شکل است که در
امتداد طول نانولوله روي آن مي‌چسبد، نانولوله‌هاي کربني به‌دليل ساختار
بلوري بي‌نظريشان خواص مکانيکي و الکتريکي استثنايي‌اي دارند. اين لايه
بي‌شکل از کربن، يا ناشي از فرايند رشد است و يا از آلودگي‌هاي هيدروکربني
در طول فرايند ناشي مي‌شود و مي‌تواند به‌شدت خواص اين ماده را تحت تأثير
قرار دهد.
اگر چه روش‌هاي زيادي براي خالص‌سازي نانولوله‌هاي کربني وجود دارد؛ اما
بيشتر آنها به مواد شيميايي تخريب‌کننده‌اي مثل اسيدها و حلال‌ها، آنيل
كردن خلأ دما بالا و اکسيداسيون گرمايي نياز دارند. اين روش‌ها مي‌توانند
به نانولوله آسيب رسانده، منجر به از بين رفتن مقداري از اين ماده شوند.
اکنون، لمن و همکارانش مؤسسه پلي‌تکنيک ويرجينيا روشي را توسعه داده‌اند
که در آن از نور ماوراي بنفشي با طول موج 248 نانومتر از يک ليزر excimer
استفاده مي‌شود. اين ليزر نوعي از ليزر شيميايي UV است که معمولاً در
جراحي چشم و ساخت نيمه‌هادي استفاده مي‌شود. اين نور به‌صورت انتخاب‌پذيري
پوشش‌هاي کربن بي‌شکل روي يک نانولوله چند‌جداره را بدون صدمه زدن به
نانولوله حذف و از آن جدا مي‌کند. اين محققان به‌طور اتقاقي، هنگامي که
قصد کاليبره‌کردن پاسخ شناساگرهاي پوشش داده‌شده با نانولوله‌ها را
داشتند، به اين روش تميزکننده دست يافتند.
يکي از اين محققان مي‌گويد: «اين روش نه تنها هيچ صدمه‌اي به نانولوله‌ها
نمي‌زند، بلکه انتظار مي‌رود در مقايسه با ديگر روش‌هاي خالص‌سازي بازده
بالاتري را هم داشته باشد. به علاوه، زمان اين فرايند که کمتر از سه دقيقه
است، از زمان روش‌هاي خالص‌سازي اسيدي و گرمايي که مي‌توانند از چند ساعت
تا چند روز طول بکشند، خيلي کمتر است.
اين محققان نتايج كار‌شان را با مقايسه تصاوير ميکروسکوپ الکتروني عبوري
نانولوله‌هاي منفرد، قبل و بعد از قرار گرفتن در معرض ليزر، به دست
آوردند.
اين محققان در ادامه، تحقيقات بيشتري را در زمينۀ اثر نور UV بر اين
پوشش‌ها و نانولوله‌ها انجام خواهند داد. آنها همچنين اين آزمايشها را در
يک محيط بدون اکسيژن انجام خواهند داد. يکي از اين محققان توضيح مي‌دهد:
«اين آزمايشها به روشن شدن دليل جدا شدن اين لايه بي‌شکل از
ديوارۀ نانولوله‌ها، کمک خواهند کرد. هم‌اكنون مشخص نيست که آيا اين جدا
شدن به‌دليل رزنانس (پلاسمون - pi) القاشده با فوتون‌هاي 248 نانومتري
(که اکسيداسيون ناخالصي‌هاي کربني را آسان مي‌کند) است يا به اکسيداسيون
پوشش‌هاي کربني در نتيجه تشکيل ازن از اين ليزر، مربوط مي‌شود».
اين محققان نتايج كار خود را در مجله Appl. Phys. Lett منتشر کرده‌اند
ارسال شده توسط : پژوهشگر سایت - ٤ مرداد , ١٣٨٩
کلیه حقوق تحت مجوز