شیمیدانان NJIT رشته جدیدی از نانولوله‌های کربنی با قابلیت انحلال بیشتر در آب ساخته‌اند. گزارش کار آنها در مقاله‌ای به عنوان – نانولوله‌های کربنی محلول در آب با غلظت بالا و سرعت عمل زیاد – در شماره ۱۱ ژانویه مجله انجمن شیمی آمریکا به چاپ رسیده است.
ساخت نوعی نانولوله کربنی با قابلیت انحلال بیشتر
شیمیدانان مؤسسه فناوری نیوجرسی (NJIT) رشته جدیدی از نانولوله‌های کربنی با قابلیت انحلال بیشتر در آب ساخته‌اند. گزارش کار آنها در مقاله‌ای به عنوان نانولوله‌های کربنی محلول در آب با غلظت بالا و سرعت عمل زیاد در شماره ۱۱ ژانویه ۲۰۰۶ مجله انجمن شیمی آمریکا منتشر شده است.
گروهی از محققان این مرکز به سرپرستی دکتر میترا، رئیس و استاد گروه شیمی و علوم محیط‌زیست، و دکتر اقبال ظفر از اعضای همان گروه موفق به ابداع روش سریع و ساده‌ای برای تولید نانولوله‌های کربنی محلول در آب شدند. قابلیت انحلال نانولوله‌هایی که به این روش به دست می‌آیند به ادعای آنها ۱۲۵ بار بیش از نانولوله‌های موجود است؛ ضمن آن که این نانولوله‌های جدید با کمی گرم کردن، همانند نانولوله‌های حل نشدنی رسانای الکتریسته می‌شوند.
دانشمندان برای این منظور، نانولوله‌های کربنی را به مخلوطی از اسید سولفوریک و اسیدنیتریک اضافه نمودند و تنها به مدت چند دقیقه این مخلوط را در یک رآکتور بسته میکروویو حرارت دادند.
محققان با انجام آزمایش‌های دقیق‌تر دریافتند که نانولوله‌های کربنی به غلظت ۱۰ mg/ml در محلول جدید به وجود آمده که از مقادیری که قبلاً با غلظت تنها ۰٫۰۸ mg/ml به دست می‌آمد بسیار بیشتر است. این لوله‌های جدید به موادی با نوعی مشخصه شبه نمکی تبدیل شده، دارای گروه‌های کربوکسیلات و اسید سولفونات بودند؛ شبیه آنچه به ترتیب در اسیداستیک (سرکه) و نمک‌های اسیدسولفوریک یافت می‌شوند.
به گفته اقبال ظفر، این نانولوله‌ها دارای الکترولیت‌های چند گانه یا نمک پلیمری بودند. این الکترولیت‌های چندگانه را می‌توان در حلال‌هایی چون آب و یا حتی آب‌های اسیدی و الکل‌ها حل نمود. همچنین این مواد حتی به نسبت کمی در استون هم حل می‌شوند.
کاربرد این مواد چیست و چرا به نانولوله‌های کربنی با قابلیت انحلال بالا نیاز داریم؟
به گفته دکتر میترا، این مواد فواید بسیاری دارند که از جمله بارزترین آنها ارزش فوق‌العاده در پوشش‌های الکترونیکی، فیلم‌ها و کامپوزیت‌های پلیمری و پلاستیکی است که از آنها در صنایع تولیدی الکترونیکی برای تولید مواد لحیم‌کاری رسانا و غیرسمی بدون سرب؛ و در صنعت رایانه برای از بین بردن گرما استفاده می‌شود. همچنین این مواد موجب افزایش دوام رنگ و سپر خودروها می‌شود. مضاف بر آن که کاربرد این مواد، الکتریسیته ساکن را که موجب افزایش اشتعال‌پذیری و خوردگی خودرو می‌شود، از بین می‌برد.
ایجاد تراشه‌های رایانه‌ای سریع‌تر و نیز کاربردهای بهبودیافته این مواد در صنعت داروسازی، برخی کاربردهای آینده آن می‌باشند. به نظر دانشمندان، این مواد در صنعت داروسازی با استقبال فراوانی روبه‌رو خواهند شد به طوری که نه تنها بدن موجودات زنده راحت‌تر قادر به هضم و تجزیه آنها می‌باشد، بلکه تولید کنندگان هم خواهند توانست با استفاده از آن، سلول‌های بیولوژیکی مورد نظر را هدف قرار دهند.
