دانشمندان به دنبال این هستند که برای شیمی در مقیاس نانو، از نانولوله‌های کربنی تک‌جداره به‌عنوان یک لوله واکنش استفاده کنند. اساساً نانوشیمی که برای کنترل فرایندهای خودآرا در فناوری‌نانو مورد نیاز است؛ داخل یک فضای نانومقیاسِ محدودشده، واکنش‌های شیمیایی پایداری ایجاد می‌کند. اخیراً یک گروه تحقیقاتی بین‌المللی این شیمی جدید را با استفاده از نانولوله‌های کربنی تک‌جداره به‌عنوان یک کوره واکنش نانومقیاس، شرح داده‌است.
نانوشیمی، داخل نانولوله‌های کربنی
دانشمندان به دنبال این هستند که برای شیمی در مقیاس نانو، از نانولوله‌های کربنی
تک‌جداره به‌عنوان یک لوله واکنش استفاده کنند. اساساً نانوشیمی که برای کنترل
فرایندهای خودآرا در فناوری‌نانو مورد نیاز است؛ داخل یک فضای نانومقیاسِ محدودشده،
واکنش‌های شیمیایی پایداری ایجاد می‌کند. اخیراً یک گروه تحقیقاتی بین‌المللی این
شیمی جدید را با استفاده از نانولوله‌های کربنی تک‌جداره به‌عنوان یک کوره واکنش
نانومقیاس، شرح داده‌است.
دکتر هیدتسوگو شیوزاو،ا یکی از این محققان، گفت:«اینکه نانولوله‌های کربنی تک‌جداره
کپسوله‌کننده فولرین‌های باکی‌بال، می‌توانند به نانولوله‌های کربنی دوجداره تبدیل
شوند، کاملاً پذیرفته‌شده است. در این حالت، ادغام فولرین‌های همسایه در نتیجه
انتقال‌های استون – والز، سازوکار پذیرفته‌شده‌ای برای رشد این لوله پوسته‌ای داخلی
به شمار می‌رود. ما در کار اخیر خود شرح داده‌ایم که مولکول‌های فروسین کپسوله‌شده
نیز می‌توانند یک پیش‌ران برای رشد لوله‌های پوسته‌ای داخلی باشند. یافته‌های ما
نشان می‌دهند که این فروسین کپسوله‌شده در چندین نقش به‌عنوان منبع کربنی و یک
کاتالیست(که دمای واکنش رشد نانولوله را تا کمتر۶۰۰oc کاهش می‌دهد) و به‌عنوان یک
عامل ردیابی برای این واکنش شیمیایی داخل نانولوله‌ها عمل می‌کند.»
شیوزاوا، از مؤسسه فناوری پیشرفته در دانشگاه سوری در UK، ادامه می‌دهد که او و
همکارانش برای اولین بار، با یک مطالعه اسپکتروسکوپی و میکروسکوپی مفصل، نشان داده‌اند
که تجزیه مولکول‌های فروسین، نانوبلورهای کاربید آهنی تشکیل می‌دهد که از یک طرف
اتم‌های کربن را حل کرده، یک نانولوله کربنی تا طرف دیگر تولید می‌کنند(شکل را
ببینید).
شیوازاوا می‌گوید:«این فرایند کاتالیستی نانومقیاس، منجر به رشد نانوذرات اکسید آهن
روی این نانولوله‌های کربنی می‌شود. خواص مغناطیسی متنوعی که این نانوذرات می‌توانند
داشته باشند، ممکن است گستره وسیعی از کاربردهای تشخیص و زیست پزشکی جدید را ارائه
دهند. با توجه به اینکه نانولوله‌های کربنی طبقه جدیدی از انتقال‌دهنده‌های مولکولی‌ای
را ارائه می‌دهند که به‌طور بالقوه برای دارورسانی آینده مفید هستند، محصول نهایی
ما ـ برای مثال نانوذرات اکسید آهن قرارگرفته روی نانولوله‌های کربنی ـ می‌تواند یک
کامپوزیت ایده‌آل برای تسهیل مفاهیم فعالیت و عملکرد زیست‌پزشکی چنین نانوسیستمی
باشد.»
با این شرح که نانوشیمی داخل فضای داخلی نانولوله‌های کربنی ممکن است؛ از این روش
جدید می‌توان با انتخاب ترکیبات مناسب مواد مهمان و نانوساختارهای میزبان، در هر
نوع شیمی استفاده کرد. شیوازاوا باور دارد که این امر منجر به یک انتقال از شیمی
معمول به نانوشیمی خواهد شد که در آن این نانوفضای طراحی‌شده واکنش‌های شیمیایی
جدیدی را القا می‌کند.
او ادامه می‌دهد که در صورت استفاده از پیش‌ران‌های آلی فلزی با اتم‌های فلز
انتقالی و فلز خاکی– کمیاب، فرایند ما آرایش متنوعی
از اتم‌ها، مولکول‌ها، نابلورها و نانولوله‌های کربنی را توسعه خواهد داد.
این محققان نتایج تحقیق خود را در مجله Advanced Materials منتشر کرده‌اند.
