لوله‌ی آزمایشی کوچک برای مطالعه‌ی ذوب نانومواد

محققان دانشگاه تگزاس در شهر آستین دست به آزمایشی زده‌اند که در آن کوچک‌ترین لوله‌های
آزمایش جهان مورد استفاده قرار گرفته‌است. قطر این لوله‌ی آزمایش یک هزارم قطر تار
موی انسان است.
برای مشاهده‌ی کوچک‌ترین لوله‌ی آزمایش جهان ـ که از جنس کربن است ـ نیازمند
استفاده از میکروسکوپ الکترونی هستیم. این لوله‌ی آزمایش با بلوری نخ‌مانند (نانوسیم)
از جنس ژرمانیم ـ که در نوک آن یک ذره طلا آویزان است ـ پر شده‌است. دانشمندان با
حرارت دادن این لوله، ذوب شدن ذره‌ی آویزان طلا را مشاهده کردند. همانند دیگر
بلورهای جامد که در لوله‌ی آزمایش‌های شیشه‌ای در آزمایشگاه ذوب می‌شوند، ذره‌ی طلا
در دمایی بالاتر از نقطه‌ی ذوبش شروع به گداختن کرد. در طول آزمایش زمانی که دما از
حدی بالاتر رفت نانوسیم نیز ذوب شد، اما شکل خود را با کمک لوله‌ی آزمایش کربنی حفظ
کرد.
برین کورگل (از محققان این پروژه) می‌گوید: «این یک واکنش نسبتاً ساده است، در واقع
ما پدیده‌هایی نظیر ذوب یا نفوذ را با این روش مشاهده می‌کنیم؛ اما در مقیاسی بسیار
بسیار کوچک‌تر از آنچه تاکنون ممکن بوده‌است.»
چنین آزمایش‌هایی دیدگاه‌های بنیادین جدیدی را درباره‌ی اینکه رفتار نانومواد چگونه
است، به ما ارائه می‌دهد و می‌تواند منجر به ارائه‌ی فناوری‌های جدیدی از جمله
پیل‌های خورشیدی بهتر، نمایشگرهای نوری کاراتر و فناوری‌های مربوط به کامپیوتر شود.
کورگل افزود: «در مقیاسی این چنین کوچک، رفتارهای فازی نظیر نقطه‌ی ذوب ممکن است با
آنچه ما از همان ماده در مقیاس‌های توده‌ای سراغ داریم، متفاوت باشد و به اندازه‌ی
ذرات وابسته باشد؛ بنابراین در حین تغییر فاز اگر ساختار تغییر کند، پیش‌بینی
نتیجه‌ی واکنش بسیار دشوار خواهد بود و شاید با رفتار واقعی سیستم متفاوت باشد.
این لوله‌ آزمایش کربنی یک ظرف آزمایشی محکم برای مطالعه بر روی رفتار مواد در اثر
حرارت دیدن در مقیاس نانو است.