|
یک گروه تحقیقاتی به بررسی رفتار مولکول‌های آب و هیدروژن درون ساختار فولرین
پرداخته است. برای این کار آنها از روش پراش نوترون غیر الاستیک استفاده کردند.
در این روش پرتوهای نوترون به مولکول تابیده می‌شود و نوسانات و جنبش‌های مولکولی
مورد بررسی قرار می‌گیرد.
دانشمندان معتقدند که فضای داخلی یک نوع کربن، فضای مناسبی برای به‌دام انداختن
مولکول‌های کوچک‌تر نظیر هیدروژن و آب است. این نوع کربن به فولرین یا C60
شهرت یافته، به‌دلیل داشتن فضای توخالی، ابزار مناسبی جهت ساخت نانوآزمایشگاه
است. با استفاده از این ماده می‌توان اساس مکانیک کوانتومی را مورد مطالعه
قرار داد، حرکت موجی مانند یک ویژگی بنیادین در همه مواد است که با این روش
قابل مطالعه است. در این پروژه محققانی از دانشگاه ناتینگهام شرکت داشتند.
این گروه رفتار موجی شکل را به نمایش گذاشته و نشان دادند که چگونه مولکول‌های
آب و H2 درون این قفس مولکولی به جنبش در می‌آید.
تونی هروسویل از دانشگاه ناتینگهام می‌گوید من انگیزه‌های بسیاری برای انجام
این تحقیقات داشتم. این تحقیقات شامل مطالعه ساختار مولکولی منحصر به‌فرد فولرین
و بررسی ویژگی‌های این ماده بود تا در نهایت اساس دینامیک مولکولی کوانتومی
مورد مطالعه قرار گیرد.
تونی هروسویل می‌افزاید دامنه این تحقیقات به‌همین موارد محدود نمی‌شود برای
مثال ما مولکول‌های آب را درون این ساختار قرار دادیم. این مولکول دارای ممنتوم
دو قطبی است که از آن می‌توان در الکترونیک مولکولی استفاده کرد مثلا ترانزیستورهای
مولکولی یکی از کاربردهای احتمالی این سیستم خواهد بود. نتایج این تحقیق در
قالب مقاله‌ای در Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) ارائه شده است.
ساختار فولرین و مولکول‌های هم خانواده فولرین در دهه ۱۹۸۰ توسط هاری کروتو
و روبرت کرل کشف شد و این دو نفر به‌همراه ریچارد اسمایلی در سال ۱۹۹۶ جایزه
نوبل را در رشته شیمی به‌دلیل کار روی این ماده دریافت کردند. فولرین دارای
ساختار قفسه‌ای است که از ۲۰ ساختار لانه زنبوری و ۱۲ ساختار ۵ ضلعی به‌دست
می‌آید. از آنجایی که شباهت زیادی به توپ فوتبال دارد به آن باکی بال گفته
می‌شود.
اخیرا محققان روشی برای قرار دادن مولکول‌هایی نظیر آب درون این ساختارها یافته‌اند.
در این روش بخشی از فولرین باز شده و مولکول مورد نظر به‌داخل آن هدایت می‌شود
این کار در دما و فشار بالا انجام می‌شود. با خنک کردن مولکول درون فولرین
پایدار می‌شود و قفسه ترمیم می‌شود.
در این پروژه محققان از روشی به‌نام پراش نوترون غیر الاستیک برای بررسی حرکات
ذرات درون فولرین استفاده کردند. با این کار درک بهتری از طبیعت موجی مانند
مولکول‌های آب و H2 درون فولرین به‌دست می‌آید.
|
