محققان با شبیه‌سازی دریافته‌اند که پوشش دادن نانوذرات روش مناسبی برای ممانعت از چسبیدن آنها به یکدیگر نیست. در این تحقیق مشخص شد که ضخامت پوشش‌ها بیشتر از اندازهی خود ذرات بوده که این مسئله منجر به کج شدن ذرات و در نهایت چسبیدن آنها به یکدیگر می‌شود.
پوشش دادن نانوذرات مانع تجمع و چسبیدن آنها نمی‌شود
محققان با شبیه‌سازی دریافته‌اند که پوشش دادن نانوذرات روش مناسبی برای ممانعت از چسبیدن آنها به یکدیگر نیست. در این تحقیق مشخص شد که ضخامت پوشش‌ها بیشتر از اندازهی خود ذرات بوده که این مسئله منجر به کج شدن ذرات و در نهایت چسبیدن آنها به یکدیگر می‌شود.
تا به حال حتماً ذرات افزودنی معلق درون سس را دیده‌اید که با کمک موادی کپسوله شده، درون سس معلق می‌مانند. محققان از این شیوه در تولید نانوذرات کروی استفاده کرده‌اند، به این شکل که از پوشش‌های محافظ برای محافظت از نانوذرات برای جلوگیری از تجمع آنها و در نهایت ممانعت از برهم‌کنش میان نانوذرات و حلال بهره جستند.
ماتیو لین، از آزمایشگاه ملی سندیا، می‌گوید:« متأسفانه واکنش‌ها در دنیای نانو از قوانین دنیای ماکرو تبعیت نمی‌کند. ما مدت‌هاست که می‌دانیم نانوذرات، مواد ویژه‌ای هستند و در این پروژه نشان دادیم که این قانون عمومی در فناوری نانو، درباره‌ی پوشش دادن نانوذرات نیز صادق است».
در این پروژه -که نتایج آن در نشریه‌ی Physical Review Letters به چاپ رسیده‌است- پژوهشگران از شبیه‌سازی دینامیک مولکولی استفاده کردند تا نشان دهند با استفاده از یک پوشش ساده نمی‌توان تمام سطح نانوذرات کروی را پوشاند. از آنجا که قطر ذرات ممکن است از ضخامت پوشش اعمال‌شده کمتر باشد، ذرات از پوشش جدا می‌شود.
کارلوس گوتیرز، مدیر گروه علوم سطح ساندیا، می‌گوید:«تجمع نانوذرات در محلول، مانع بزرگی برای تجاری‌سازی و استفاده‌ی صنعتی از نانوذرات است. این شبیه‌سازی نشان می‌دهد که حتی پوشش کامل و یکنواخت روی نانوذرات، در هنگام قرار گرفتن در فاز محلول دچار کج شدگی می‌شوند. شما نمی‌خواهید این نانوذرات متجمع شوند، زیرا در حالتی که از هم جدا هستند، می‌توان این نانوذرات را در محصولات به‌صورت یکنواخت استفاده کرد. زمانی که شما ذرات میکرو مقیاس دارید، از طریق باردار کردنشان می‌توانید مانع چسبیدن آنها شوید؛ اما وقتی ذرات، نانومقیاس می‌شوند، پوشش اعمالی از نظر اندازهی بزرگ‌تر از خود ذرات شده و در نهایت منجر به نامتقارن شدن آنها می‌شود و نامتقارن بودن منجر به چسبیدن ذرات به یکدیگر می‌شود».
البته یافته‌های این تحقیق خیلی هم بد نیست، زیرا نانوذرات پوشش‌دار نا تقارن بوده، به هم می‌چسبند این مسئله منجر به تولید یک کلونی از نانوذراتی می‌شود که دچار عدم تقارن قابل پیش‌بینی هستند. چنین ساختارهایی می‌تواند کاربردهای متعددی داشته باشد.
یکی از نتایج این پروژه آن است که یک تابلو «ورود ممنوع» در ابتدای جاده‌ی تحقیق در این حوزه نصب می‌کند تا دیگر محققان وقت خود را در این بخش هدر ندهند. اگرچه با پوشش‌دهی نمی‌توان مانع چسبیدن ذرات به هم شد؛ اما با این کار ساختارهایی ایجاد می‌شود که شکلشان قابل پیش‌بینی است.
