محققان موفق به ساخت محکم‌ترین نانوساختارهای آلی شده‌اند. این نانوساختارهای آلی کروی‌شکل بوده و استحکامی مشابه فولاد دارد.
محکم‌ترین نانوساختارهای آلی
محققان موفق به ساخت محکم‌ترین نانوساختارهای آلی شده‌اند. این نانوساختارهای آلی کروی‌شکل بوده و استحکامی مشابه فولاد دارد.
نانوساختارهای آلی عناصرکلیدی فناوری نانو به‌شمار می‌روند، زیرا از آنها می‌توان به‌عنوان واحدهای سازنده‌ی موادی با ویژگی‌های خاص استفاده کرد. مشکل این مواد، خواص مکانیکی آنهاست؛ به‌طوری که به هیچ وجه قابل مقایسه با نانوساختارهای فلزی نیستند.
ایهود گازیت، ایتای روسو و یک گروه تحقیقاتی در رژیم اشغال قدس موفق به ساخت نانوکرات‌آلی‌ای شدند که از نظر سختی مشابه فلزات است.
نانوساختارهای زیستی اغلب خواص مکانیکی منحصربه‌فردی را از خود نشان می‌دهند؛ برای مثال تار عنکبوت ۲۵ برابر محکم‌تر از فولاد هم‌وزن خودش است. محکم‌ترین ماده‌ی آلی سنتزشده گروهی به نام آرامید است. راز استحکام آرامید در توزیع فضایی حلقه‌های آروماتیک و برهم‌کنش شبکه‌ای موجود بین پیوندهای آمیدی صاف در آن است. نانوکراتی که این گروه تحقیقاتی ساخته‌اند، اساسی شبیه آرامیدها دارند. این نانوکره‌ها از طریق فرایند خودسازمان‌دهی‌شده‌ای از مولکول‌های ساده‌یمبتنی بر دی‌پپتیدهای آروماتیک ایجاد می‌شوند.
با استفاده از میکروسکوپ نیروی اتمی، محققان خواص مکانیکی این نانوکره‌ها را بررسی کردند. در این میکروسکوپ از نوک بسیار ریز و منعطفی که روی بازویی به نام تیرک ( کانتالیور) قرار گرفته، استفاده شده‌است. نوک پس ا اینکه به سطح نمونه فشار وارد می‌کند، خم می‌شود که خم شدن تیرک، نشان‌دهنده‌ی این است که آیا نوک به سطح ماده فشار وارد می‌کند یا نه؟ اگر وارد شده، میزان آن چقدر است. در این تحقیق مشخص شد که یک نوک فلزی قادر نیست روی نانوکره‌ها اثری ایجاد کند و برای این کار لازم است از یک نوک الماسی استفاده شود. محققان از این روش در محاسبه‌ی مقدار الاستیسیته( مودول یانگ) نانوکره‌ها استفاده کردند. با این روش مقدار سختی نانوکره‌ها به دست می‌آید که هر قدر مقدار این شاخص بالا باشد، مقاومت ماده در برابر تغییر شکل بیشتر خواهد بود. با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی با قدرت تفکیک بالا که به یک بازوی جابه‌جاکننده مجهز بود، آنها توانستند مستقیماً فرایند تغییر شکل را مشاهده کنند
نتایج این تحقیق نشان داد که مقدار الاستیسیته برای این نانوکره‌ها ۲۷۵ گیگاپاسکال است که بیشتر از بسیاری از فلزات بوده و رقمی مشابه فولاد است. این نانوکره‌ها، محکم‌ترین مواد آلی‌ای هستند که تاکنون ساخته شده‌است. مزیت دیگر این نانوکره‌ها شفافیت آنهاست. این ویژگی موجب شده که از آنها در تقویت مواد زیست‌کامپوزیت بسیار محکم استفاده شود.
نتایج این تحقیق در نشریه‌ی Angewandte Chemie به چاپ رسیده‌است.
