محققانی از دانشگاه پوردو (Purdue University) توانستهاند تا برای اولین بار، میزان نیروی لازم برای پوسته پوسته شدنِ نانولولههای کوچک از سایر مواد را به دقت اندازهگیری کنند. به کمک این دادهها میتوان علاوه بر تنظیم استانداردهایی برای نانوساخت، مارمولکهایی که دارای قابلیتِ بالا رفتن از دیوار هستند را طراحی نمود.
«نانولولههای چسبنده» نویدبخش فناوریهای جدید در آینده
محققانی از دانشگاه پوردو (Purdue University) توانستهاند تا برای اولین بار، میزان نیروی لازم برای پوسته پوسته شدنِ نانولولههای کوچک از سایر مواد را به دقت اندازهگیری کنند. به کمک این دادهها میتوان علاوه بر تنظیم استانداردهایی برای نانوساخت، مارمولکهایی که دارای قابلیتِ بالا رفتن از دیوار هستند را طراحی نمود.
هماکنون محققان مایلند تا بدانند که ساختارهای کوچک، چگونه به سایر مواد میچسبند. چنین دانشی میتواند در حوزههایی چون ساخت ابزارهای نانوالکترونیک، کامپوزیتها، نانوانبرکهای نانولولهای، نانوسیمها، پولیمرهای زیستی و پیوندهای استخوانی سودمند واقع شود.
محققان مذکور در اندازهگیریهای خود از آزمایشات استاندارد صنعتی استفاده کردند. در این آزمایشات که برای اولین بار در حد نانومقیاس به شکل موفقیتآمیز، مورد استفاده قرار گرفتهاند، از یک AFM برای اندازهگیری نیرو استفاده میشود.
آرویند راماند، استادیار مهندسی مکانیک در پاردو میگوید: «به دلیل وجود نیروهای واندروالس، یک محیط نانومقیاس برای موادی که در این محیط قرار میگیرند، نسبتاً چسبناک است. از آنجایی که یک نانومتر حدوداً ۱۰ برابر اندازه یک اتم است، این نیروها در نانومقیاس حضوری محسوس دارند.»
مارک استروس، دانشجوی دکترای مکانیک، نخستین کسی است که آزمایشات پوسته پوسته شدنِ نانولولهها را انجام داده است. انرژی لازم برای کندن نانولولهها از یک سطح برحسب نانونیوتون اندازهگیری میشود. بنا به گفته استروس، این انرژی متناسب با «انرژی سطح مشترک» نانولوله است وانرژی سطح مشترک، نشاندهنده میزان چسبندگی مواد میباشد.
رامان دربارهی نانوکامپوزیتها گفت: «یکی از مهمترین موضوعات در ساخت نانوکامپوزیتها، پوشش دادن فیبرها با موادی است که چسبندگی آنها را به ماتریس بیشتر میکند. از این رو باید میزان چسبندگی این مواد را با پوششهای مختلف اندازهگیری کرد.» از طرف دیگر، شناخت نحوهی چسبیدن نانولولهها به یکدیگر بسیار مهم است زیرا برای ایجاد خصوصیات بهتر، باید از توده شدن این مواد جلوگیری شود.
یکی دیگر از فواید مهم این روش، کمک به دانشمندان در شناخت مکانیزم چسبیدنِ مارمولکها به سطوح میباشد، زیرا موهای کوچکِ پاهای جلویی این حیوان از چسبندگی واندروالس بهره میگیرند. با شناخت این مکانیزم، میتوان از آن در کاربردهای صنعتی و نظامی الگوبرداری کرد.
نتایج این بررسی در شماره ماه فوریهی نشریهی Nano Letters چاپ شده است.
