سه شنبه, ۲۲ خرداد ۱۳۸۶

تولید نانوالیاف سرامیکی

دانشمندان مواد در اسپانیا و آمریکا روش
جدیدی با نام «ریسندگی لیزری» توسعه داده‌اند که توسط آن می‌توانند
نانوالیاف بی‌شکل درازی را که چندین سانتی‌متر طول داشته و تنها ۳۵ نانومتر
قطر دارند، تولید نمایند. این پیشرفت می‌تواند امکان تولید الیاف تقریباً
پیوسته‌ای با ترکیبات مورد نظر را ایجاد نماید. ساختارهای شبه یک نانوبعدی
همانند نانوسیم‌ها، نانوتسمه‌ها، نانومیله‌ها، و نانولوله‌ها ویژگی‌های
الکتریکی و مکانیکی منحصر به فردی دارند. به نظر می‌رسد آنها بتوانند عرصه‌های
مختلفی همچون الکترونیک، کاتالیز، حسگری، مواد کامپوزیتی، و پزشکی زیستی را
متحول کنند. در حال حاضر این ساختارها از طریق روش‌های مبتنی بر فاز بخار
یا رشد در محلول تولید می‌شوند. دانشمندان تمایل دارند طول‌های به‌هم‌پیوسته‌ای
از این مواد در مقیاس نانو تولید کنند. این امر در صورت تحقق یک پیشرفت
عمده فنی و اقتصادی خواهد بود. در حال حاضر دانشمندان تنها می‌توانند طول‌های
میکرونی از مواد مذاب اولیه در مقیاس نانو تولید کنند.
ریسندگی لیزری به طور اساسی شامب استفاده از یک منبع لیزری قوی برای ایجاد
برش در صفحه‌ای از یک ماده اولیه سرامیکی همانند سیلیس یا آلومینا می‌باشد.
با استفاده از این روش این اطمینان حاصل می‌شود که در آن واحد تنها بخش
جلویی (قسمتی که در حال برش می‌باشد) ماده در حالت مذاب می‌باشد. در حین
انجام عمل برش، یک نازل مافوق سرعت یک گاز را با سرعت بسیار بالایی در محل
برش تزریق می‌کند. در این حالت ماده مذاب ویسکوز تولید شده به سرعت کشیده
شده و توسط گاز سرد می‌شود. بدین ترتیب یک شبکه در هم پیچیده از میکرو
الیاف و نانوالیاف بی‌شکل به وجود می‌آید. فلیکس کوئینترو محقق اصلی این
پژوهش می‌گوید: «این پیشرفت بسیار هیجان‌انگیز است، چرا که در آن طبیعت
فیزیکی (و نه شیمیایی) روش اجازه تولید نانوالیاف بسیار طولانی با ترکیب
دلخواه را ایجاد می‌نماید. برخی از کاربردهای بالقوه این الیاف عبارتند از
نانوکامپوزیت‌ها، نانوالگودهی، مهندسی بافت، حسگرها، و انواع جدیدی از
پارچه‌ها».