رشد قطعات بریده شده نانولوله‌های کربنی

شیمی‌دانان دانشگاه Rice از ابداع روشی برای بریدن نانولوله‌های
کربنی به دانه‌های کوچک‌تر و استفاده از آنها برای جوانه‌زدن و رشد نانولوله‌های
کربنی خبر دادند. این کشف این امیدواری را به دنبال دارد که رشد دانه‌های کربنی
ممکن است روزی به تولید مقادیر زیاد نانولوله‌های خالص با کاربردهای بسیار منجر شود.
نتایج این پژوهش در شماره آینده Journal of Amenican Chemical Socity منتشر می‌شود.

James Tour، سرپرست آزمایشگاه فناوری‌نانو کربن (CNL) ، می‌گوید: “نانولوله‌های
کربنی انواع و قطرهای فراوانی دارند و هدف ما انتخاب یک گونه خالص نانولوله و تکثیر
آن در مقیاس انبوه است”. به گفته Tour R. Smalley، کاشف نانولوله‌های کربنی و
بنیانگذار CNL، در دو سال آخر عمر خود وقت و انرژی بسیاری صرف تحقیق و توسعه دانه‌های
قابل رشد نانولوله‌های کربنی کرد. وی قصد داشت به کمک فناوری‌نانو مشکلات انرژی
جهان را حل کند و می‌دانست که برای این‌کار به روشی برای تولید مقادیر انبوه
نانولوله‌های کربنی- از یک نوع خالص- به منظور سیم‌کشی مجدد شبکه انتقال نیرو و
دسترسی آسان و وسیع به انرژی الکتریسیته نیاز است. وی رؤیای سیستمی شبیه PCR (واکنش
زنجیری Polymerase) را در سر داشت که در آن حتی نمونه‌های بسیار کوچک می‌توانستند
به طور نمایی تقویت شوند.
ما هنوز به آنجا نرسیده‌ایم و تلاش‌های ما تاکنون فقط دربرگیرنده نانولوله‌های
منفرد و بازده عمل نیز خیلی پایین است؛ امّا مسیر و هدف مشخص شده است. دانه‌های
نانولوله‌ای بریده شده با طولی حدود ۲۰۰ نانومتر و قطر یک نانومتر پس از برش تحت یک‌سری
اصلاحات شیمیایی قرار می‌گیرند. ذرات آهن به دو سر آنها متصل شده و یک روکش پلیمری
برای اتصال بهتر دانه‌ها به یک قطعه صاف اکسید سیلیکون اضافه می‌شود. پس از جدا
کردن پلیمر و ناخالصی‌ها، دانه‌ها داخل یک کوره حاوی گاز استیلن با فشار کنترل شده
قرار داده می‌شوند. به دلیل نقش کاتالیستی ذرات آهن دانه‌های مذکور همزمان از هر دو
سر رشد کرده، به اندازه ۳۰ برابر طول اولیه خود می‌رسند.
اعضای این گروه تحقیقاتی هنوز ثابت نکرده‌اند که قسمت‌های رشد کرده دارای همان
ساختار اتمی هستند یا نه، ولی یکسان بودن قسمت‌های رشد کرده نشان می‌دهد که روش عمل
موفقیت‌آمیز بوده است