|
محققان موسسه پلی‌تکنیک رنسلر یک ماده تیغه-مانند توسعه داده‌اند که در واقع در
مرزهای جدید پیشرفت فناوری نانو قرار دارد. این نانومواد منیزیمی که نانوتیغه
نامیده می‌شوند و برای اولین بار طراحی شده‌اند، درک معمول راجع به رشد
نانوساختارها را به چالش کشیده و می‌توانند در ذخیره‌سازی انرژی و فناوری پیل‌های
خورشیدی مورد استفاده قرار بگیرند.
جزئیات این اکتشاف در شماره سپتامبر ۲۰۰۷ مجله Nanoscience and Nanotechnology
منتشر شده است.
بنابر گفته دکتر گوئو چینگ وانگ استاد فیزیک، فیزیک کاربردی و نجوم دانشگاه رنسلر،
این سطوح نانومقیاس تیز تا حدی زیادی متفاوت از نانومواد دیگری می‌باشند که تاکنون
با استفاده از رسوب‌دهی زاویه‌ای ایجاد شده‌اند.
ساختار تقریباً نانوبعدی تولید شده توسط این تیم تحقیقاتی باور قبلی در مورد رسوب‌دهی
زاویه‌ای را عوض کرده است؛ محققان قبلاً بر این باور بودند که با روش رسوب‌دهی
زاویه‌ای تنها ساختارهای استوانه‌ای همانند نانومیله‌ها یا نانوفنرها قابل سنتز می‌باشند.
بر خلاف نانومیله‌ها و نانوفنرهای سه‌بعدی، نانوتیغه‌ها بسیار باریک بوده و سطح
بسیار بالایی دارند. بنابر گفته وانگ، این نانوتیغه‌ها به طرز عجیبی به شکل یک
نانوماده متحد‌الشکل به سمت بیرون از صفحه رشد می‌کنند و حدود یک تا دو میکرون بین
آنها فاصله می‌باشد.
وانگ می‌گوید این ماده می‌تواند در ذخیره‌سازی انرژی، مخصوصاً ذخیره هیدروژن بسیار
مفید باشد. برای ذخیره هیدروژن سطح بسیار بالایی مورد نیاز باشد تا فضای لازم برای
گسترش اتم‌های هیدروژن وجود داشته باشد. سطح بسیار بالای این نانوتیغه‌ها همراه با
فاصله زیادی که بین آنها وجود دارد، می‌تواند این مواد را به کاندیدایی ایده‌آل
برای ذخیره‌سازی هیدروژن مبدل سازد.
محققان برای ایجاد این نانوتیغه‌ها از رسوب‌دهی زاویه‌ای بخار استفاده نمودند. در
این روش که به طور وسیعی مورد استفاده قرار می‌گیرد، ابتدا ماده مورد نظر (که در
اینجا منیزیم است) تبخیر شده و سپس به صورت زاویه‌دار روی یک سطح رسوب داده می‌شود.
با تغییر زاویه رسوب‌دهی، ساختار ماده رسوب‌داده شده روی سطح نیز تغییر می‌کند.
زمانی که محققان عمل رسوب‌دهی را در زاویه صفر و به صورت مستقیم روی سطح انجام
دادند، تیغه‌ها شبیه توده‌ای از صفحات کوچک شدند که در همدیگر فرو رفته بودند.
زمانی که زاویه رسوب‌دهی افزایش یافته و به مقدار حاصی رسید، ساختارهای تیغه‌ای
نمایان شدند.
محققان دانشگاه رنسلر در حال حاضر به دنبال روش‌هایی هستند تا بتوانند این
نانوتیغه‌های منیزیمی را با کاتالیزورهای فلزی روکش‌دهی نموده و از آنها برای به
دام انداختن و ذخیره هیدروژن استفاده کنند.
|
