محققان دانشگاه رایس حلال نهایی برای انواع نانولوله‌های کربنی را یافته‌اند؛ این پیشرفت می‌تواند تولید نانوسیم‌های کوانتومی بسیار رسانا را نزدیک‌تر سازد.
یافتن حلالی جدید برای انواع نانولوله‌های کربنی
محققان دانشگاه رایس حلال نهایی برای انواع نانولوله‌های کربنی را یافته‌اند؛ این پیشرفت می‌تواند تولید نانوسیم‌های کوانتومی بسیار رسانا را نزدیک‌تر سازد.
نانولوله‌ها تمایل به توده‌ای شدن دارند و در این حالت نسبت به زمانی که جدا از هم هستند، استفاده کمتری دارند. گروه تحقیقاتی دانشگاه رایس به رهبری دکتر متیو پاسکوآلی سالهاست تلاش می‌کنند تا این مواد را حل کرده و از آنها برای تولید مواد بسیار قوی، سبک و ابررسانا استفاده کنند. چنین موادی می‌توانند انتشار انرژی الکتریکی را متحول سازند.
مرحوم ریچارد اسمالی اولین کسی بود که مفهوم سیم‌های کوانتومی را پیشنهاد داد. این سیم‌ها کابل‌های ماکروسکوپی هستند که از نانولوله‌های فلزی بسیار منظم ساخته شده‌اند. پاسکالی به همراه همکارانش در مقاله‌ای که در مجله ACS Nano منتشر کرده‌اند، توضیح داده‌اند که کلروسولفونیک اسید می‌تواند نانولوله‌هایی به‌طول نیم میلی‌متر را در خود حل کند؛ این پیشرفت می‌تواند امکان ریسندگی نانولوله‌های بسیار دراز را فراهم کند.
روش‌های فعلی حل کردن نانولوله‌ها می‌توانند این نانوساختارها را در غلظت‌های بسیار پایینی در حلال پخش کنند. این روش‌ها برای ریسندگی الیاف مناسب نیستند، زیرا از طریق اتصال مولکول‌های کوچک به ساختار نانولوله و یا از طریق کوتاه‌تر کردن نانولوله‌ها به ساختار این ماده آسیب می‌زنند.
چند سال پیش محققان دانشگاه رایس دریافتند که کلروسولفونیک اسید بدون آسیب زدن به ساختار نانولوله‌ها می‌تواند بار مثبت روی سطح آنها ایجاد نماید؛ در این حالت نانولوله‌ها از حالت توده‌ای درآمده و از هم جدا می‌شوند.
این روش برای ریسندگی الیاف نانولوله‌ای بسیار مناسب است. تاکنون محققان فکر می‌کنند می‌توانند از این روش فقط برای ریسیدن نانولوله‌های کوتاه تک‌دیواره استفاده کنند. در مقاله اخیری که این محققان منتشر کرده‌اند توضیح داده‌اند که تا زمانی که نانولوله‌ها تقریباً عاری از نقص باشند، می‌توان از روش انحلال اسیدی برای حل کردن انواع مختلف آنها (فارغ از طول و نوع) بهره برد.
پارا واسکوئیز، نویسند اول مقاله مربوط به این کار این روش را «بسیار آسان» توصیف می‌کند. او می‌گوید: «تنها اضافه کردن نانولوله‌ها به سولفونیک اسید موجب انحلال آنها می‌شود، حتی بدون آنها نیاز به‌هم‌زدن داشته باشد».
این پژوهشگران همچنین برای اولین بار دریافتند که نانولوله‌های تک‌جداره بلند که توسط این سوپراسید حل می‌شوند، ساختار بلور مایع به‌خود می‌گیرند.
پارا واسکوئیز می‌گوید: «کار بعدی ما یافتن مقدار زیادی نانولوله تک‌دیواره بلند با نقص بسیار کم و تولید الیافی است که سالهاست از زمانی که وارد دانشگاه رایس شده‌ام، آرزوی آن را داشته‌ام. آرزویی که ریچارد اسمالی داشت و پس از وی ما این آرزو را با او شریک شده‌ایم».
