تبدیل نانوذرات فلزی به ساختارهای متخلخل

تاکنون حرارت دادن و چکش‌زنی فلزات، به‌عنوان تنها راه شکل‌دهی فلزات شناخته می‌شد؛ به‌طوری که حتی در فناوری نوین نانو هم از پرتوهای الکترونی و یا حکاکی با اسید، برای این منظور استفاده می‌شود؛ اما اخیراً گروهی از محققان در آمریکا، روشی دیگر برای خودآرایی فلزات و تبدیل آنها به نانوساختارهای پیچیده یافته‌اند که به کمک آن می‌توان فرایندهای صنعتی و سطوح میکروساختاری جدیدی را تولید کرد، همچنین با این شیوه رساناهای جدیدی برای استفاده در میکروتراشه‌های به دست می‌آیند که قابلیت حمل اطلاعات بیشتری را نسبت به سیم‌های کنونی دارند.

تاکنون حرارت دادن و چکش‌زنی فلزات، به‌عنوان تنها راه شکل‌دهی فلزات شناخته می‌شد؛
به‌طوری که حتی در فناوری نوین نانو هم از پرتوهای الکترونی و یا حکاکی با اسید،
برای این منظور استفاده می‌شود؛ اما اخیراً گروهی از محققان در آمریکا، روشی دیگر
برای خودآرایی فلزات و تبدیل آنها به نانوساختارهای پیچیده یافته‌اند که به کمک آن
می‌توان فرایندهای صنعتی و سطوح میکروساختاری جدیدی را تولید کرد، همچنین با این
شیوه رساناهای جدیدی برای استفاده در میکروتراشه‌های به دست می‌آیند که قابلیت حمل
اطلاعات بیشتری را نسبت به سیم‌های کنونی دارند.

این محققان با افزودن لیگاند به نانوذرات پلاتینی، قابلیت انحلال آنها در حلال آلی
را افزایش داده، به این شکل چسبندگی ذرات را، حتی در چگالی‌های بالا برطرف کردند.
آنها در این شیوه نانوذراتی به قطر حدود دو نانومتر را با روکشی از لیگاند پوشانده،
سپس آن را با یک بلوک کوپلیمری ـ که به‌صورت داربستی کربنی برای حفظ شکل ساختار
مورد نظر عمل می‌کند ـ مخلوط کردند. در نهایت پس از حذف لیگاند و پلیمر، ساختاری
پلاتینی با حفره‌های شش گوش یکنواخت به اندازه ده نانومتر ایجاد شد.

به گفته این محققان متناسب با نوع پلیمر انتخاب‌شده، می‌توان الگوهای بسیار متنوع
دیگری را هم ایجاد کرد، به این ترتیب قطعات پلاتینی بزرگی با اندازه حداقل نیم
سانتی‌متر به دست می‌آیند. پلاتین بهترین بلوری است که می‌توان در پیل‌های سوختی از
آن استفاده کرد و ساختار متخلخل آن موجب جریان یافتن سوخت از میان این حفره‌ها و
افزایش سطح دسترسی آن می‌شود. از این روش می‌توان در ایجاد سطوح ساختاری ظریف ـ‌که
اهمیت زیادی در پلاسمونیک اهمیت دارد‌ـ استفاده کرد.

گزارش این تحقیق در مجله ساینس به چاپ رسیده‌است.