محققان آمریکایی با قرار دادن نانومیله‌های طلا درون پلیمر موفق شدند روش تازه‌ای برای جوش دادن پلیمرها ارائه کنند. نانوذرات با جذب نور و تبدیل آن به گرما موجب جوش خوردن پلیمر می‌شوند.
استفاده از نانومیله‌های طلا برای جوش پلیمری
محققان دانشگاه ایالتی کارولینای شمالی روش تازه‌ای برای
جوش دادن پلیمرها یافته‌اند. آنها برای این کار از نانوذرات استفاده کردند
به‌طوری که نانوذرات با درصد مشخصی درون پلیمر قرار داده می‌شوند. در این
روش الیاف گداخته شده و در یک مسیر و جهت مشخص درون ماده قرار داده می‌شود
با این کار می‌توان مواد نانوالیاف مستحکم و انعطاف‌پذیر ایجاد کرد. جیسون
بوچینسکی و لورا کلارک با همکاری جو تریسی نانومیله‌های طلا را درون یک
ماده جامد قرار دادند. نانومیله‌های طلا نور را در طول موج مشخصی جذب
می‌کند این طول موج بستگی به این دارد که جهت‌گیری نانومیله‌ها چگونه باشد.
جذب نور توسط این میله‌ها موجب گرم شدن ماده می‌شود. در این پروژه محققان
نانومیله‌ها را طوری طراحی کردند که بتواند پرتوهایی با طول موج ۵۲۰
نانومتر را در صورت افقی بودن و پرتوهایی با طول موج۸۰۰ نانومتر را در
صورتی که عمودی باشند جذب کند. ۵۲۰ نانومتر طول موجی که برای چشم انسان به
رنگ سبز است اما طول موج ۸۰۸ نانومتر در طیف مادن قرمز نزدیک بوده و چشم
انسان قادر به دیدن آن نیست.
زمانی که این طول موج‌ها به ماده تابیده می‌شوند موجب می‌شود که الیاف
در جهت‌ها مشخص ذوب شده در حالی که بقیه الیاف دست‌نخورده باقی می‌ماند.
تریس می‌گوید این که بتوان ماده را در یک جهت مشخص گرم کرد به این معناست
که می‌توان بخشی از ماده را به‌صورت ویژه و دلخواه دستکاری کرد.
نانومیله‌ها به‌صورت منطقه‌ای و محدود ماده مورد نظر را گرم می‌کنند.
بوچینسکی می‌گوید این پروژه نشان داد که می‌توان موادی که در حال حاضر در
صنعت استفاده می‌شود را بهینه کرد. با این روش ما قادریم موادی که به محصول
تبدیل شده را در مقیاس نانو دستکاری کنیم بدون این که خواص فیزیکی آن تغییر
کند. در نهایت تمام این قابلیت‌ها نشان می‌دهد که این روش جدید کارایی
بالایی داشته و هدر رفتن انرژی در آن کم است.
نتایج این پژوهش در قالب
مقاله‌ای تحت عنوان:
“Anisotropic Thermal Processing of Polymer
Nanocomposites via the Photothermal Effect of Gold Nanorods” در نشریه
Particle & Particle Systems Characterization به چاپ رسیده است.
حمایت‌های مالی این پروژه توسط بنیاد ملی علم انجام شده است.
