استفاده از قیچی و اکسید گرافن برای ایجاد نانوکانال

گاهی ساده سازی بهترین کار است. محققان دانشگاه نورث وسترن راه ساده‌ای
برای ایجاد ادوات نانوسیالی یافته‌اند، آنها برای این کار از کاغذ و قیچی
استفاده کرده‌اند. در این پروژه برای ایجاد نانوکانال اکسید گرافن با
استفاده از قیچی بریده شده و به‌صورت نانوکانال در آمده است.

ادوات نانوسیالی برای محققان جذابیت بالایی دارد زیرا کانال‌های کوچک آن می‌تواند
برای نقل و انتقال یون مناسب باشد، با این کار جریان الکتریکی دلخواه ایجاد
می‌شود از این سیستم برای باتری‌ها، ادوات خالص سازی آب، چیدمان دی‌ان‌ای و
تبدیل انرژی استفاده می‌شود.

محققان این پروژه دریافتند که ورقه‌های ارزان قیمت اکسید گرافن می‌تواند به‌صورت
ورق‌های انعطاف‌پذیر برای ایجاد کانال مورد استفاده قرار گیرد. فاصله‌هایی
که به‌صورت طبیعی میان ورقه‌ها وجود دارد به‌صورت کانالی برای عبور یون عمل
می‌کند. آنها از یک قیچی برای برش این ورق‌ها استفاده کردند و در نهایت
ساختاری دلخواه، مستطیل، ایجاد کردند.

جیازینگ هوانگ از محققان این پروژه می‌گوید در ابتدا ما متعجب شدیم که این
نانوکانال واقعا کار می‌کند زیرا تولید آن بسیار ساده بود. هیچ کس پیش از
این به فاصله میان این دو ورق توجه نکرده بود که می‌توان از آن به‌عنوان
کانالی برای عبور یون استفاده نمود. ما بیش از ۱۰ مرتبه این کانال را مورد
ارزیابی قرار دادیم تا مطمئن شدیم که عملکرد آن صحیح است. جیازینگ هوانگ
استادیار رشته مهندسی مواد مدرسه مهندسی و علوم کاربردی مک کورمیک است.

هوانگ می‌افزاید برخی از محققان روی اکسید گرافن تحقیقاتی انجام داده‌اند
اما بیشتر آنها روی خواص مکانیکی این ماده متمرکز بوده‌اند یا به‌دنبال
تولید گرافن از آن بوده‌اند. در این پروژه ما نشان دادیم که از این ماده می‌توان
در تولید نانوکانال‌های عبور یون استفاده کرد.

بلاخره یک روز از کاغذ و قیچی برای ساخت ادوات نانوسیالی می‌توان استفاده
کرد بدون این که نیازی به روش‌های گران‌قیمت لیتوگرافی باشد. نتایج این
پژوهش در قالب مقاله‌ای تحت عنوان
Nanofluidic Ion Transport through
Reconstructed Layered Materials در نشریه
Journal of the American
Chemical Society به چاپ رسیده است.