نانولوله‌های کربنی نویددهنده‌ی افزایش سرعت مدارات الکترونیکی و افزایش استحکام مواد هستند. یکی از مشکلات اصلی این مواد وجود فلزاتی است که در رشد آنها استفاده می‌شوند. محققان برای اولین بار نشان داده‌اند که نانولوله‌ها می‌توانند بدون یک کاتالیست فلزی رشد یابند.
تولید نانولوله‌های کربنی بدون کاتالیست فلزی
نانولوله‌های کربنی نویددهنده‌ی افزایش سرعت مدارات الکترونیکی و افزایش استحکام
موادی مانند کامپوزیت‌های کربنی استفاده‌شده در هواپیماها و ماشین‌های مسابقه،
هستند. اگرچه یکی از مشکلات اصلی وجود فلزاتی است که برای رشد نانولوله‌ها استفاده
می‌شوند. این فلزات به صورت نامطلوبی با مواد موجود در مدارات و کامپوزیت‌ها واکنش
می‌دهند. اکنون محققان در آمریکا برای اولین بار نشان داده‌اند که نانولوله‌ها می‌توانند
بدون یک کاتالیست فلزی رشد یابند.
این محققان نشان داده‌اند که اکسید زیرکنیوم (زیرکنیای مکعبی) نیز می‌تواند
بدون اثرات جانبی ناخواسته‌ی فلزات، نانولوله‌ها را رشد دهد. نانولوله‌ها
معمولاً با استفاده از عناصری از قبیل آهن، طلا و کبالت رشدداده می‌شوند. اما
این عناصر می توانند سمی باشند و مشکلاتی برای محیط زیست ایجاد کنند. به‌علاوه
استفاده از فلزات در تولید نانولوله‌ها مشکلاتی برای بررسی فرآیند تشکیل با
استفاده از طیف‌بینی مادون قرمز ایجاد می‌کند.
این محققان متوجه شده‌ا‌ند که اگر آنها فقط از نانوذرات اکسید زیرکنیوم روی یک
بستر کاتالیستی استفاده کنند؛ می‌توانند به خوبی اتم‌های کربن را به شکل
نانولوله‌ها رشد دهند. در این حالت به نظر می‌رسد مکانیزم رشد با مکانیزم رشد
نانولوله‌ها توسط نانوذرات فلزی، کاملاً متفاوت باشد.
این محققان با استفاده از طیف‌بینی فوتوالکترونی اشعهX تصاویری از این نانولوله‌های
مبتنی بر اکسید، در حین رشد گرفتند. این تصاویر به آنها کمک کرد تا مشاهده کنند
که هنگام تشکیل نانولوله‌ها، اکسید زیرکنیوم مقاومت کرده و به فلز زیرکنیوم
تبدیل نمی‌شود. در واقع نانولوله‌های رشدیافته با اکسید زیرکنیوم به جای انحلال
روی نانوذرات و ترسیب، مستقیماً روی سطح آرایش می‌یابند.
این پژوهشگران در آینده روی درک مکانیزم‌های اساسی این نوع رشد نانولوله‌ها
متمرکز خواهند شد و انواع بیشتری از کاتالیست‌های اکسیدی را تست خواهند کرد.
این محققان نتایج خود را در مجله‌ی Journal of the American Chemical Society
منتشر کرده‌اند.
