محاسبه‌ی هم‌زمان توصیفگرهای نانولوله‌ها و نانوچنبره‌ها

پژوهشگران دانشکده‌ی ریاضی دانشگاه صنعتی اصفهان، طی پژوهشی توانستند روشی را برای محاسبه‌ی هم‌زمان توصیفگرهای نانولوله‌ها و نانوچنبره‌ها ارائه کنند.

پژوهشگران دانشکده‌ی ریاضی دانشگاه صنعتی اصفهان، طی پژوهشی توانستند روشی را
برای محاسبه‌ی هم‌زمان توصیفگرهای نانولوله‌ها و نانوچنبره‌ها ارائه کنند.

مهدی الیاسی، فارغ‌التحصیل دکتری ریاضی دانشگاه صنعتی اصفهان، دراین‌باره گفت:
«این روش با استفاده از خواص ذاتی شکل مولکول‌ها مانند تقارن انجام می‌شود که
با تبدیل ساختار مولکولی نانولوله‌ها و نانوچنبره‌ها به گراف، امکان استفاده از
روابط بین گراف‌ها در محاسبه‌ی اعداد توصیف‌گر مولکول‌ها و پیش‌بینی خواص آنها
فراهم‌می‌گردد».

دکتر الیاسی، در مصاحبه با بخش خبری سایت ستاد ویژه‌ی توسعه‌ی فناوری نانو،
اظهارداشت: «از مباحث مطرح در شیمی، ارتباط کمی بین ساختار(شکل) یک مولکول و
خواص شیمیایی، فیزیکی و زیستی آن است و به‌دلیل بیان این خواص براساس اعداد،
برای پیدا کردن ارتباط بین آنها باید ساختار مولکول را نیز برحسب اعداد
توصیف‌کرد. به این اعداد، توصیفگرهای مولکول می‌گویند. ازجمله مهمترین
توصیفگرها، اندیس‌ها و چندجمله‌ای‌های توپولوژیک هستند که در بسیاری از
شاخه‌های علوم، به‌ویژه برای پیش‌بینی خواص مولکول‌ها استفاده می‌شوند».

وی، مشکل بودن به‌دست‌آوردن توصیفگرهای مولکولی نانولوله‌ها و نانوچنبره‌ها را
ناشی از پیچیدگی و بزرگ‌بودن این مولکول‌ها دانست و اولین گام در استفاده از
توصیفگرها را محاسبه‌ی آنها بیان‌نمود.

دکتر الیاسی این روش محاسبه را به‌این‌صورت شرح می دهد که: «ابتدا به مولکول
نانولوله یا نانوچنبره یک گراف، نظیر می‌شود، به‌طوریکه اتم‌های مولکول، رئوس
گراف و پیوندهای شیمیایی بین اتم‌ها، یال‌های گراف را تشکیل می‌دهند. در این
حالت می‌توان از خواص ذاتی این گراف، مانند تقارن و یا قضایای موجود در نظریه‌ی
گراف‌ها، مثل دوبخشی‌بودن و …، برای محاسبه‌ی توصیفگرهای آنها استفاده‌کرد.»

شایان ذکر است که با به‌دست‌آوردن روابط عددی بین خواص شیمیایی، فیزیکی و
میکروبیولوژی این مولکول‌ها و توصیفگرهای آنها، می‌توان بسیاری از این خواص را
قبل از ساخت مولکول پیش‌بینی‌کرد و طراحی مولکول را به‌گونه‌ای انجام داد که در
راستای هدف معینی کاربرد داشته‌باشد.

جزئیات این پژوهش که در قالب پایان‌نامه‌ی دکتری و با هدایت دکتر بیژن طائری و
دکتر سیدعلیرضا اشرفی، انجام‌شده‌ در مجله International Journal of Molecular
Science (صفحات ۱۹۵۴- ۱۹۴۴، سال ۲۰۰۸) منتشرگردیده‌است.