محققان با ایجاد سوسپانسیونی از نانولوله‌های کربنی در یک پلیمر و ایجاد حباب‌هایی در این سوسپانسیون، یک روش ساده برای هم‌راستا کردن نانولوله‌های کربنی و نانوسیم‌ها در مساحت بزرگ، توسعه داده‌اند. این حباب‌ها که تا قطر حدود ۲۵ سانتیمتر رشد می‌کند، حاوی نانولوله یا نانوسیم‌هایی هم‌راستا است. این روش می‌تواند برای کاربردهایی که به‌آرایه‌هایی در مقیاس بزرگ از ادوات نانو یا اپتوالکترونیک از قبیل حسگرها و نمایشگرها نیاز دارند، مفید باشد.
روشی جدید برای هم‌راستا کردن نانولوله‌های کربنی
محققان با ایجاد سوسپانسیونی از نانولوله‌های کربنی در یک پلیمر و ایجاد
حباب‌هایی در این سوسپانسیون، یک روش ساده برای هم‌راستا کردن نانولوله‌های
کربنی و نانوسیم‌ها در مساحت بزرگ، توسعه داده‌اند. این حباب‌ها که تا قطر
حدود ۲۵ سانتیمتر رشد می‌کند، حاوی نانولوله یا نانوسیم‌هایی هم‌راستا
است. این روش می‌تواند برای کاربردهایی که به‌آرایه‌هایی در مقیاس بزرگ از
ادوات نانو یا اپتوالکترونیک از قبیل حسگرها و نمایشگرها نیاز دارند، مفید
باشد.
این محققان با معلق کردن نانولوله‌ها یا
نانوسیم‌ها در یک پلیمر اپوکسی کار را شروع کردند. سپس، این مخلوط را روی
یک سطح طاس‌مانندی که یک سوراخ ریز داشت ریختند، به‌طوری که محلول یک غشا
روی سطح تشکیل بدهد. و پس از آن با عبور گاز نیتروژن از این سوراخ، غشا
منبسط می‌شود تا یک حباب تشکیل می‌داد. این گروه برای پایدار کردن و جهت
دادن به این حباب از یک حلقه فلزی استفاده کرد؛ به‌طوری که حباب به‌قدری
منبسط شد که مخلوط پلیمر تا ضخامت ۲۰۰ تا ۵۰۰ نانومتر کشیده شد. این
نانوسیم‌ها یا نانولوله‌ها به‌طور یکنواخت در عرض سطح حباب پخش شدند و
همه تقریباً در همان جهت هم‌راستا شدند. به گمان این محققان، نیروهای
برشی ایجاد شده هنگام رشد حباب، این نانومواد را هم راستا می‌کند.
لایبر می‌گوید: «درجه بالای هم‌راستایی، چگالی کنترل شده و امکان پوشش یک
سطح بزرگ با این روش، می‌تواند در کاربردهایی از قبیل حسگرهای شیمیایی و
زیستی و نمایشگرها استفاده شود. چالشی که باید بر آن غلبه کرد، اتوماتیک
کردن این فرایند است؛ اما این محققان مطمئن هستند که روش آنها می‌تواند
صنعتی شود.
چارلز لایبر از دانشگاه هاروارد می‌گوید:«کار ما یک روش کارامد و عمومی
برای آرایش نانولوله‌ها و نانوسیم‌ها در مقیاس بزرگ، ارائه می‌کند. آرایش
کنترل شده این نانومواد، برای تعداد زیادی از کاربردهای بالقوه‌ای که در
آنها توزیع منظمی از اجزای هم‌راستا نیاز است، یک مشکل بزرگ بوده‌است».
اگر چه محققان برای تولید مواد هم‌راستا روش‌هایی را توسعه داده‌اند، این
روش‌ها فقط در مقیاس سانتیمتر یا کوچک‌تر کار می‌کنند. این روش جدید می‌تواند
فیلمی از نانولوله‌ها یا نانوسیم‌های هم‌راستا را در مساحتی به‌بزرگی ۲۵ در
۳۰ سانتیمتر تولید کند، که مقیاسی مناسب برای خیلی از کاربردها است. به‌علاوه
این روش می‌تواند ساختارهای هم‌راستایی را روی هر بستری آرایش دهد، و به
این صورت راه را برای تحقیق روی بسترهای به شدت انعطاف‌پذیر باز می‌کند.
نتایج این تحقیق در مجله Nature Nanotechnology منتشر شده‌است.
