محققان دانشگاه تیاجین در چین، برای ساخت یک نخ پیوسته از نانولوله‌های کربنی با یک ساختار چندلایه‌ای به‌وسیله فرآیند ریسندگی ترسیب بخار شیمیایی (CVD)، روش جدیدی توسعه داده‌اند.
نخ‌های نانولوله کربنی به طول چندین کیلومتر
محققان دانشگاه تیاجین در چین، برای ساخت یک نخ پیوسته از نانولوله‌های کربنی با یک
ساختار چندلایه‌ای به‌وسیله فرآیند ریسندگی ترسیب بخار شیمیایی (CVD)، روش جدیدی
توسعه داده‌اند. این نخ شامل تک لایه‌های چندگانهای از نانولوله‌های کربنی می‌باشد
که به طور متمرکز در لوله‌های بی‌درز در طول محور نخ آرایش یافته‌اند. طبق گفته این
محققان، ساخت این نخ نانولوله‌ای بوسیله‌ی فرآیند ریسندگی CVD مبتنی بر آرایش
نانولوله‌ها در جریان گاز درنتیجه‌ی برهم‌کنش‌های واندروالس است.
یا- لی لی، یکی از این محققان، گفت: هنگامی که نانولوله‌های کربنی با
راندمان بالا و مناسب و با خلوص بالا تولید می‌شوند، چنین برهم‌کنش‌هایی
اتفاق افتاده و نانولوله‌های تولید‌شده در جریان گاز آرایش می‌یابند. آرایش
این نانولوله‌ها به شدت به ساختار شیمایی منبع کربنی بستگی دارد. آرایش
نانولوله‌ها در این جریان گاز یک اجتماع پیوسته و شبه‌جورابی از نانولوله‌های
کربنی تشکیل می‌دهد، که می‌توان آن را به صورت مکانیکی به شکل یک نخ
نانولوله‌ای ریسید.
لی اشاره می‌کند که این ریسندگی نخ‌های نانولوله کربنی چندلایه مبتنی بر
یافته‌ی گروه تحقیقاتی‌شان می‌باشد. بر اساس این یافته، نانولوله‌های کربنی
می‌توانند در جریان گاز، موقعی که مخلوطی از استون و اتانول بعنوان منبع
کربنی استفاده می‌شود، به شکل یک جوراب چندلایه نازک به طور خود به خود
آرایش یابند.
او گفت: “یافته‌ی علمی اساسی ما این است که با کنترل شیمی واکنش و شرایط
تولید، نانولوله‌های کربنی می‌توانند به شکل هندسی چندگانهای از ساختار‌های
لایه‌ای به طور خود به خودآرایش یابند. ” این روش جدید این امکان را فراهم
می‌کند که بتوان نخ‌های نانولوله کربنی و نخ‌های چند‌عملکردی ساخت و این نخ‌ها
را با ساختار‌ها نانولوله‌ای کنترل‌شده در سطح اتمی و میکرومقیاس، به طول
چندین کیلومتر در هم‌تنید (ریسید).
توسعه یک نخ نانولوله‌ای پیوسته‌ی چندلایه‌ای قابل پوشیدنی راهی برای گستره‌ی
وسیعی از کاربردهای عملکردی و ساختاری شامل کامپوزیت‌ها، پارچه‌های هوشمند،
پایه‌های کاتالیستی و حسگرها، باز می‌کند. این نخ‌ها همانند الیاف مرسوم
اما بواسطه نانولوله‌های کربنی، با خواص چند‌عملکردی از قبیل ضریب رسانایی
الکتریکی عالی، می‌توانند در کامپوزیت‌ها، پارچه‌ها و اجزاء عملکردی و
ساختاری به‌کار روند.
نتایج این تحقیق در مجله‌ی Advanced Materials منتشر شده است.
