تحقیقات دانشمندان بریتانیایی نشان میدهد که آرایههای عمودی نانولولههای کربنی میتواند بهعنوان یک واحد چسبناک عمل کند. این گروه با مقایسهی نتایج آزمایش خود و شبیهسازی الکترواستاتیکی موفق به دستیابی مدول مؤثر یانگ برای آن دسته واحد آرایههای عمودی نانولولههای کربنی شدند که طراحی کردهاند.

استفاده از آرایهی نانولولهای بهعنوان لاستیک هادی
تحقیقات دانشمندان بریتانیایی و سوئدی نشان میدهد که آرایههای عمودی نانولولههای
کربنی میتواند بهعنوان یک واحد چسبناک عمل کند. این گروه با مقایسهی نتایج
آزمایش خود و شبیهسازی الکترواستاتیکی موفق به دستیابی مدول مؤثر یانگ برای آن
دسته واحد آرایههای عمودی نانولولههای کربنی شدند که طراحی کردهاند. آنها با
توسعهی این آرایهها موفق به ساخت یک خازن متغیر شدند که ظرفیت آن با حرکت عمودی
نانولولهها تغییر میکند.
نانولولههای کربنی دارای خواص الکتریکی و مکانیکی ویژهای است و به همین
دلیل میتوانند در ساخت ادوات مختلف مفید واقع شوند. تاکنون آرایههای
عمودی از نانولولههای کربنی ساخته شدهاست؛ اما اطلاعات زیادی در خصوص
خواص مکانیکی این آرایهها وجود ندارد. در مقالهای که اخیراً در نشریهی
Nanotechnology به چاپ رسیدهاست، خواص مکانیکی به همراه کاربرد آنها
گزارش شدهاست.
همانطور که در شکل دیده میشود، آرایههای عمودی نانولولههای کربنی با
شکل هندسی دلخواه قابل رشد روی یک الکترود از جنس سیلیکون است. اعمال ولتاژ
بین آرایهها، آنها را بهطور الکترواستاتیکی فعال کرده و باعث جذب آنها بهوسیلهی
یکدیگر میشود. این گروه جدا شدن در جای (In situ) این آرایهها را بررسی
کردند. نتایج نشان داد که آرایههای عمودی نانولولههای کربنی همانند یک
واحد چسبناک عمل کرده، فرایند جدا شدن آنها تا ۳۰ درصد قابل تغییر است.
در کنار این آزمایش، شبیهسازی الکترواستاتیکی ادوات مشابه با این آرایهها
نیز انجام شد و نتایج آن با دادههای حاصل از این آزمایش مقایسه گردید تا
خواص مکانیکی آرایه به دست آید. نتیجهی این کار نشان داد هر چند خود
نانولولههای کربنی بهتنهایی دهها تا صدها گیگاپاسکال قدرت کشش دارند و
از فولاد محکمترند؛ مدول مؤثر یانگ آرایهها تنها ۴ گیگاپاسکال بوده که
این میزان حتی از لاستیک هم کمتر است. دلیل این امر احتمالاً سر خوردن
نانولولهها روی یکدیگر باشد.
در طول اعمال ولتاژ، فرایند جدا شدن آرایهها تغییر میکند، زیرا آرایهها
منجربه تشکیل خازن مسطحی میشوند که مقدار ظرفیت آن بهوسیلهی ولتاژ
اعمالی کنترل میشود. تغییر ظرفیت این خازن، که بهوسیلهی اندازهگیری
فرکانس رادیویی قابل تعیین است، ۲۰ درصد است.
مقدار کم مدول مؤثر یانگ در آرایههای نانولولههای کربنی باعث شدهاست تا
بتوان با ولتاژ بسیار کمی این ساختارها را تحت تأثیر قرار داد. علاوه بر
این مشابهت نتایج آزمایش با محاسبات شبیهسازی، به این گروه کمک میکند تا
دستگاههایی با شکل دلخواه برای عملکردهای ویژه بسازند.