روشی برای تولید و کنترل شکل نانوالیاف کربنی

پژوهشگران روش جدیدی برای تولید نانوالیاف صاف ارائه کرده‌اند. در این روش با استفاده از گاز استیلن و آمونیاک در محیطی با دمای ۷۰۰ درجه سانتیگراد، نانوالیاف تولید می‌شود. یون‌های موجود در این مخزن موجب می‌شود که نانوالیاف صاف رشد کنند.

پژوهشگران روش جدید برای تولید نانوالیاف صاف ارائه کرده‌اند. در این روش با
استفاده از گاز استیلن و آمونیاک در محیطی با دمای ۷۰۰ درجه سانتیگراد، نانوالیاف
تولید می‌شود. یون‌های موجود در این مخزن موجب می‌شود که نانوالیاف صاف رشد کنند.

محققان دانشگاه ایالتی کارولینای جنوبی با همکاری آزمایشگاه ملی اوک ریج و موسسه
تحقیقاتی CRD روشی برای تولید نانوالیاف کربن صاف روی یک بستر شفاف ارائه کردند.
رشد چنین نانوالیافی برای استفاده در ابزارهای تحقیقاتی زیست‌پزشکی و پوشش‌های ضد
آب می‌تواند مهم باشد. در این روش از گرید کروم باردار استفاده شده است که در آن
یون‌ها برای صاف نگه‌داشتن الیاف استفاده شده است. فقدان این یون‌ها منجر به پیچ
خوردن نانوالیاف می‌شود.

آناتولی ملچکو، از دانشگاه ایالتی کارولینای جنوبی و نویسنده مقاله‌ای در این‌باره،
می‌گوید این الیاف می‌تواند به‌عنوان ابزار رهاسازی ژن استفاده شود. وجود بستر شفاف
محققان را قادر می‌سازد تا برهمکنش میان سلول‌ها را مشاهده کرده و این برهمکنش را
دستکاری کنند.
سطح این الیاف می‌تواند با استفاده از مواد ژنتیکی پوشش داده شده و سپس وارد سلول
شوند که با این کار می‌توان تحقیقات ژن‌درمانی را تسهیل کرد. بستر شفاف شرایط را
برای مشاهده فراهم می‌سازد. در این میان محققان دریافته‌اند که یون‌ها می‌توانند
نقش کلیدی ایفا کنند. وجود این یون‌ها موجب می شود تا الیاف به‌طور مستقیم ایجاد
شوند. برای درک این نقش، باید ببینیم که این روش چگونه کار می‌کند.

الیاف با استفاده از توزیع یکنواخت نانوذرات نیکل روی سطح سیلیکون ( دی اکسید
سیلیکون خالص) ایجاد می‌شوند. در قدم بعد روی این بستر، یک گرید نازک از جنس کروم
قرار داده می‌شود که به‌عنوان الکترود عمل می کند. این بستر به‌همراه گرید درون
مخزنی با دمای ۷۰۰ درجه سانتیگراد قرار داده می‌شود، سپس درون مخزن با گاز استیلن و
آمونیاک پر می‌شود. سطح گرید کروم دارای بار منفی بوده و بالای مخزن به‌عنوان
الکترود دارای بار مثبت عمل می‌کند.

سپس ولتاژ الکتریکی میان دو الکترود اعمال می‌شود که منجر به میدان الکتریکی درون
مخزن می‌گردد. این میدان باعث برانگیختگی اتم‌ها در گاز استیلن و آمونیاک می‌شود.
برخی الکترون‌ها از این سیستم جدا شده که این کار منجر به تشکیل یون‌ها می‌گردد.
یون‌ها درون مخزن شتاب داده شده که با برخورد به مولکول‌های دیگر موجب افزایش
الکترون‌های آزاد می‌شوند. یون‌های مثبت به‌سمت گرید دارای بار منفی حرکت می‌کند.
نانوذرات نیکل به‌عنوان کاتالیست عمل کرده و کربن موجود درگاز استیلن تولید
نانوالیاف کربنی گرافیت مانند می‌کند. این فرآیند موجب تشکیل نانوالیاف ستونی
می‌شود. از آن جهت که ساختار چیدمان اتم‌ها شش ضلعی است، به آن نانوالیاف گرافیت
مانند گفته می‌شود.