روشي براي توليد انبوه گرافن از نانولوله‌هاي کربني
محققان موفق شدند با برهمکنش نانولوله کربني با اسيد آنها را از وسط شکافته و گرافن توليد کنند. با اين کار گرافن‌هاي يکنواختي با کيفيت بالا ايجاد مي‌شود.
پژوهشگران چيني نانولوله‌هاي کربني را به‌صورت مسطح در آوردند تا با اين کار گرافني با کيفيت بالا به‌دست آيد. گرافن ماده‌اي تک لايه از جنس کربن است که در سال 2004 به دنيا معرفي شد. اين ماده داراي خواص بسيار جالب و شگفت‌انگيزي است به‌طوري که از اين ويژگي‌ها مي‌توان در حوزه‌هاي مختلف استفاده کرد. با تمام اين مزايا، هنوز يک مشکل بزرگ بر سر راه استفاده از اين ماده وجود دارد، توليد انبوه آن بسيار دشوار است.
يکي از روش‌هاي رايج براي توليد نانوروبان‌هاي گرافني، شکافتن نانولوله‌ها به‌صورت فيزيکي يا شيميايي است. اين شکاف بايد در راستاي طول نانولوله باشد. با اين حال شکافتن مستقيم و کنترل شده نانولوله‌ها بسيار دشوار است و اغلب منجر به توليد نانوروبان‌هاي گرافني غيريکنواختي مي‌شود و يا اين که نانولوله‌هاي سالم در ميان محصول ديده مي‌شود.
|
|
| http://pnu-club.com/imported/2012/08/992.jpg |
|
|
يا ليلي و همکارانش از دانشگاه تيانجين با استفاده از اسيدهاي اکسيدکننده نانولوله‌هاي کربني را از وسط شکافتند تا با اين کار بر مشکل فوق فائق آيند. زماني که قطر نانولوله‌ها نسبت به ضخامت آن زياد باشد آنگاه نانولوله به‌صورت ورقه‌اي صاف در مي‌آيد. اين مانند حالتي است که آستين لباس زماني که آن را نپوشيديم بر اثر وزن خود به زمين مي‌افتد و حالت استوانه‌اي به خود نمي‌گيرد.
زماني که نانولوله‌هاي قطور همانند آستين لباس روي زمين مي‌افتد، لبه‌هاي تا خورده آن داراي پيوند کربن-کربن پرانرژي خواهد شد. اين نقاط مستعد باز شدن توسط اسيد هستند. در صورت استفاده از اسيد پيوند کربن-کربن در اين نقاط باز شده و در نهايت نانوروبان‌هاي گرافني يکنواختي ايجاد مي‌شود.
پژوهشگران معتقدند که اين روش ساده بوده و امکان افزايش حجم مواد در اين روش موجب شده تا از آن بتوان براي توليد انبوه گرافن استفاده کرد. لي مي‌گويد ما با استفاده از روش رسوب شيميايي از فاز بخار توانستيم مقادير ماکروسکوپي از نانولوله‌هاي کربني توليد کنيم در قدم بعد تنها بايد آنها را درون محلول اسيد وارد مي‌کرد.
توفيق حسن از محققان دانشگاه کمبريج مي‌گويد در اين پروژه از روشي استفاده شده که پيش از اين هم مورد استفاده قرار مي‌گرفت. اما نکته جالب اين است که با استفاده از اين روش مي‌توان گرافن را به‌صورت انبوه توليد کرد. اين روش مي‌تواند کيفيت محصولات توليد شده را نيز افزايش دهد. در واقع مي‌توان گفت اين روش اولين راهبرد هوشمند براي توليد انبوه نانوروبان‌هاي گرافني يکنواخت است. |
