fr.chemi3t
08-13-2012, 11:29 AM
پژوهشگران موفق شدند بر يکي از مشکلات کليدي در سر راه استفاده از نانوحفره‌ها و نانولوله‌ها فائق آيند. آنها نانولوله‌هاي هوشمندي طراحي کردند که مي‌تواند به‌صورت انتخابي مواد را از خود عبور دهد. از اين فناوري مي‌توان در حوزه‌هاي مختلف از جمله تصفيه آب و جداسازي مواد شيميايي استفاده کرد.
نانوحفره‌ها و نانولوله‌ها ساختارهايي هستند که اتم‌ها در آن به‌صورت شش ضلعي قرار گرفته و کانالي نانومقياس ايجاد مي‌کنند. از اين نانوساختارها مي‌توان براي عبور انتخابي مواد جهت تصفيه آب و رساندن ماده‌اي به‌درون سلول استفاده کرد. مشکلي که در اين ميان وجود دارد آن است که گاهي در اثر فرآيندهاي شيميايي محصولات جانبي توليد مي‌شود که مطلوب نيست.
http://pnu-club.com/imported/mising.jpg
بنابراين اگر بتوان نانولوله‌ها را از مواد مختلف سنتز کرد، تا حدي اين مشکل حل مي‌شود. پيش از اين گزارش‌هايي در اين باره به چاپ رسيده است اما پاشنه آشيل نانولوله‌ها اين بوده که در آب از بين مي‌رفتند. توليد کنترل شده حفره‌هايي از جنس کربن که در برابر آب مقاوم باشد کاري دشوار است از همه مهمتر اين که نمي‌توان اين حفره‌ها را درون فيلترها قرار داد.
يک تيم تحقيقات بين المللي با کمک آزمايشگاه ملي آرگونه موفق شدند بر اين مشکل فائق آيند. براي اين کار آنها از واحدهايي استفاده کردند که خودآرايي داده و به شکل نانوحفره در مي‌آيند. با اين کار مي‌توان نانولوله‌هايي با کارايي ويژه طراحي کرد به‌طوري که قادر باشند برخي مولکول‌ها و يون‌ها را بلوک کنند.
در اين پروژه محققان از ماکروسيکل‌ها استفاده کردند که داراي هسته هگزا هنيلين اتينيلين مسطح به‌همراه شش زنجيره آميدي است. اين ترکيب مي‌تواند خودآرايي داده و به‌صورت اتم به اتم روي يکديگر قرار گيرند. وجود پيوند هيدروژني ميان گروه‌هاي آميدي موجب مي‌شود اين لايه‌ها روي يکديگر قرار گيرند. با اين کار نانوحفره‌هايي يکنواخت ايجاد مي‌شود که مي‌تواند به حالت نانولوله نيز در آيند. با تغيير اندکي در نحوه تراز شدن اتم، اندازه حفره تغيير کرده و عملکرد نانولوله نهايي نيز دستخوش تغيير مي‌گردد.
يکي از محققان اين پروژه از دانشگاه نبراسکا لينکولن مي‌گويد اولين نانولوله‌هاي که با اين روش توليد شد داراي قطر بسيار يکنواختي بود. با تغيير ابعاد ماکروسيکل مي‌توان اندازه حفره را تغيير داد و در نهايت عبور انتخابي يون‌ها و مولکول‌ها را کنترل کرد. يکي از مزاياي اين ساختار اين است که در برابر آب پايدار بوده و آب از آن عبور مي‌کند.
نانوحفره‌ها و نانولوله‌ها ساختارهايي هستند که اتم‌ها در آن به‌صورت شش ضلعي قرار گرفته و کانالي نانومقياس ايجاد مي‌کنند. از اين نانوساختارها مي‌توان براي عبور انتخابي مواد جهت تصفيه آب و رساندن ماده‌اي به‌درون سلول استفاده کرد. مشکلي که در اين ميان وجود دارد آن است که گاهي در اثر فرآيندهاي شيميايي محصولات جانبي توليد مي‌شود که مطلوب نيست.
http://pnu-club.com/imported/mising.jpg
بنابراين اگر بتوان نانولوله‌ها را از مواد مختلف سنتز کرد، تا حدي اين مشکل حل مي‌شود. پيش از اين گزارش‌هايي در اين باره به چاپ رسيده است اما پاشنه آشيل نانولوله‌ها اين بوده که در آب از بين مي‌رفتند. توليد کنترل شده حفره‌هايي از جنس کربن که در برابر آب مقاوم باشد کاري دشوار است از همه مهمتر اين که نمي‌توان اين حفره‌ها را درون فيلترها قرار داد.
يک تيم تحقيقات بين المللي با کمک آزمايشگاه ملي آرگونه موفق شدند بر اين مشکل فائق آيند. براي اين کار آنها از واحدهايي استفاده کردند که خودآرايي داده و به شکل نانوحفره در مي‌آيند. با اين کار مي‌توان نانولوله‌هايي با کارايي ويژه طراحي کرد به‌طوري که قادر باشند برخي مولکول‌ها و يون‌ها را بلوک کنند.
در اين پروژه محققان از ماکروسيکل‌ها استفاده کردند که داراي هسته هگزا هنيلين اتينيلين مسطح به‌همراه شش زنجيره آميدي است. اين ترکيب مي‌تواند خودآرايي داده و به‌صورت اتم به اتم روي يکديگر قرار گيرند. وجود پيوند هيدروژني ميان گروه‌هاي آميدي موجب مي‌شود اين لايه‌ها روي يکديگر قرار گيرند. با اين کار نانوحفره‌هايي يکنواخت ايجاد مي‌شود که مي‌تواند به حالت نانولوله نيز در آيند. با تغيير اندکي در نحوه تراز شدن اتم، اندازه حفره تغيير کرده و عملکرد نانولوله نهايي نيز دستخوش تغيير مي‌گردد.
يکي از محققان اين پروژه از دانشگاه نبراسکا لينکولن مي‌گويد اولين نانولوله‌هاي که با اين روش توليد شد داراي قطر بسيار يکنواختي بود. با تغيير ابعاد ماکروسيکل مي‌توان اندازه حفره را تغيير داد و در نهايت عبور انتخابي يون‌ها و مولکول‌ها را کنترل کرد. يکي از مزاياي اين ساختار اين است که در برابر آب پايدار بوده و آب از آن عبور مي‌کند.