فیزیک کده

یک گروه تحقیقاتی موفق به ارائه روشی برای بافت نانوسیم‌ها و ایجاد رشته‌هایی بلند شده، به طوری که با باردار کردن نانوسیم‌ها، دستکاری آنها را با میدان الکتریکی ساده کرده است. با این روش نانوسیم‌ها در هم تنیده شده و بافته می‌شوند.

به گزارش علم پرس به نقل از ایسنا، مواد نانومقیاس نظیر نقاط کوانتومی، نانولوله‌های کربنی و گرافن دارای ویژگی‌های پیچیده‌ای هستند. اگر این مواد به‌ صورت تجمع یافته تشکیل ساختاری بزرگتر دهند، آن گاه بهره‌گیری از مزیت‌های این مواد دشوار می‌شود. این که چگونه بتوان این نانوساختارها را به‌ صورت متجمع ایجاد و در نهایت یک ساختار ماکروسکوپی تولید کرد، خود چالش بزرگی در میان محققان فناوری نانو در سراسر جهان به‌ وجود آورده است. در مورد نانوسیم‌ها، محققان در جستجوی روش‌های مختلف تجمع نانوسیم‌ها از لانگمر بلاجت گرفته تا الکتروریسندگی هستند.

پژوهشگران دانشگاه نوتردام با همکاری همتایان خود در مرکز نانو ال ال سی آمریکا، روش جدیدی برای متجمع کردن نانوسیم‌ها و ایجاد بافته‌های ماکروسکوپی ارائه کردند. با این روش می‌توان میلیون‌ها نانوسیم را به یکدیگر بافت.

این گروه تحقیقاتی دریافته است که از نور می‌توان برای باردار کردن نانوسیم‌های نیمه‌هادی معدنی استفاده کرد. به مجرد این که نانوسیم باردار شد، آن گاه می‌توان آن را با میدان الکتریکی دستکاری کرد. آنها این روش را متجمع کردن نانوسیم‌ها با نور (LINA) نامگذاری کردند.

«ماسارو کونو» استاد دپارتمان شیمی این دانشگاه می‌گوید: در روش LINA حاملین ایجاد شده توسط نور، درون سیم‌ها یک دو قطبی بزرگ ایجاد می‌کنند، با این کار به‌ محض اعمال میدان الکترواستاتیک، نانوسیم‌ها جهت‌گیری می‌کنند. در نتیجه بافت‌هایی با قطر ۱۰ میکرون به‌ وجود می‌آید که طولی در حدود ۲۵ سانتی‌متر خواهد داشت.

این یک روش عمومی است، به‌ طوری که می‌توان از آن برای بافت نانوسیم‌هایی از جنس‌های مختلف نظیر CdS, CdSe, CdTe, PbS و PbSe استفاده کرد. علاوه‌ براین می‌توان از مخلوط این مواد برای بافت استفاده کرد. همچنین می‌توان اجزائی نظیر ABABABAB ایجاد کرد، به‌ طوری که A یک ماده و B ماده دیگر باشد.

این روش می‌تواند به‌ صورت اتوماتیک انجام شود، در نتیجه رشته‌های بلند به‌ صورت انبوه تولید می‌شود. این روش می‌تواند در نهایت منجر به تولید منسوجاتی از جنس نانوسیم شود. محققان این پروژه معتقدند که اعمال میدان الکتریکی روی نانوسیم‌ها می‌تواند به شکل ساده‌ای اعمال شود، برای مثال بار استاتیک روی دستکش‌ها اعمال شده و این دستکش‌ها در اطراف نانوسیم غوطه‌ور در محلول حرکت کند.

نتایج این تحقیق در قالب مقاله‌ای تحت عنوان Light Induced Nanowire Assembly: The Electrostatic Alignment of Semiconductor Nanowires into Functional Macroscopic Yarns در نشریه Advanced Materials به چاپ رسیده است.

علم پرس