مشابهت رفتار جامدات در مقیاس‌نانو با مایعات

گروه تحقیقاتی فیزیک و نجوم دانشگاه واترلو نشان دادند که چگونه بعضی از جامدات در مقیاس‌نانو، رفتاری مانند مایعات از خود نشان می‌دهند.

گروه تحقیقاتی فیزیک و نجوم دانشگاه واترلو نشان دادند که چگونه بعضی از
جامدات در مقیاس‌نانو، رفتاری مانند مایعات از خود نشان می‌دهند.

پژوهشگران دانشگاه واترلو، پروفسور جیمز فورست و دانشجوی وی زهرا فخرائی،
قدم مهمی در کشف چگونگی اندازه‌گیری مواد پلیمری با استفاده از فناوری‌نانو
برداشته‌اند.

آنها خواص گروه بزرگی از مواد طبیعی و مصنوعی را در مقیاس‌نانو بررسی
نمودند. فورست، متخصص فیزیک مواد و لایه‌های نازک پلیمری می‌گوید: ما به
این پرسش پاسخ می‌دهیم که مواد در مقیاس‌نانو چه خواصی دارند. هرچه فناوری،
بیشتر به سمت مقیاس نانو حرکت می‌کند، پاسخ به این سوال اهمیت بیشتری پیدا
می‌کند.

به عبارت دیگر، دانشمندان خواص توده‌ای موادی مانند طلا یا پلی‌استایرن (ماده
پلاستیکی محکمی که در ساخت استایروفوم به‌کار می‌رود) را می‌دانند، اما این
بدان معنا نیست که چنانچه نمونه‌ای با اندازه نانومتری بررسی شود یا با
ابزاری با دقت نانومتری مورد مطالعه قرار گیرد، خواصی مشابه حالت توده‌ای
را مشاهده خواهیم کرد. در تحقیق انجام شده توسط این گروه، تنها چند نانومتر
اول از سطح پلی‌استایرن مورد بررسی قرار گرفته است. این پژوهشگران روشی را
ابداع کرده‌اند که در آن خواص دینامیکی منطقه نزدیک سطح با وضوح نانومتری
اندازه‌گیری می‌شود.

آنها دریافتند که حتی زمانیکه توده‌ای از این مواد به حالت جامد است، سطح
آن به طور ذاتی شبیه مایع رفتار می‌کند. این کشف در برگیرنده نکات بسیار
زیادی در فرآوری پلیمر‌ها یا حتی در سایر کاربردهایی (مانند نانولیتوگرافی)
که در آنها لایه بسیار نازکی از پلیمر مورد استفاده قرار می‌گیرد، می‌باشد.

فورست می‌گوید: نکته جالب این روش این است که ایده واقعی آن متعلق به ۵۰۰
سال پیش است و تاکنون مشکلی بزرگ بوده که طی یک دهه بر روی جزئیات آن
مطالعه شده، اما تاکنون کسی به این آزمایش بسیار ساده پی نبرده بوده است.

نتایج این بررسی تحت عنوان اندازه‌گیری دینامیک سطح پلیمرهای شیشه‌ای در
مجله Science Magazine منتشر شده است.