نانو تیوپهای كربنی و روشهای ساخت آنها

بدضعیفمتوسطخوبعالی (3٫80 از 5)
Loading...
نانو تیوپهای كربنی و روشهای ساخت آنها
یكی از اكتشافات بزرگ مربوط به Nanotechnology ، كشف Nanotube است .نانو تیوبها صفحاتی از اتمهای كربن هستند كه درون قسمتی غلطك مانند حركت می كنند ودر ظاهر شبیه توریهای سیمی هستند كه بر روی یك سمت آنها پوششی قرار گرفته باشد.

پایداری قوس الكتریكی عامل مهمی در سنتز به شمار می آید با این وجود استفاده از یك منبع تغذیه ی DCمیتواند تاثیر خوبی در سنتز داشته باشد وآزمایشات نشان داده است هر چند اندازه ی شدت جریان نسبت به اختلاف پتانسیل بیشتر باشد شرائط بهتر است ولی رسیدن به چنین جریان هائی بسیار مشكل است.▪ روش Magnetic Field:یكی از موضوعات وپارامترهای مهم برای پژوهشگرانی كه می خواهند از نانو لوله ها استفاده كنند خلوص محصول است وهمچنین اینكه در سطح مقدار بیشتری نانو لوله قرار گرفته باشد، تا بتوانند آزمایشهای كیفی خود را با دقت بالاتری انجام دهند.

در روش قوس الكتریكی هنگاه ایجاد قوس در اطراف كاتد وآند به دلیل اختلاف پتانسیل وجریان، دما تا حد قابل توجهی بالا می رود ،این مقدار به اندازه ای است كه گرافیت (در حالت كلی كربن ) رو ی آند بخار شده وسپس روی كاتد می نشیند.از آنجا كه در اطراف كاتد وآند گاز قرار دارد در نتیجه این افزایش دما بر گاز نیز اثر گذاشته ودمای آنرا افزایش می دهد . ودر نتیجه در اطراف محیطی نه به شكل گاز بلكه به شكل حالت چهارم ماده پلاسما به وجود آمده است .

دلیل لیمكه پلاسما را حالت جدیدی از ماده می نامیم این است كه از تركیب ین های مثبت ومنفی اتم های خنثی بوجود آمده است .

با افزایش دما تعداد اتمهای خنثی كاهش یافته در حقیقت میزان بارهای آزاد دما تعداد اتمهای خنثی كاهش یافته در حقیقت میزان بارهای آزاد افزایش می یابد .اما نكته مهم در پلاسما اثرات میدان مغناطیسی بر آنهاست .به وسیله میدان مغناطیسی می توان پلاسما را در یك منطقه محصور كرد.این جلوگیری از برخورد پلاسما با دیواره طرف كه در راكتور كه در راكتور گداخت گرمائی از آن استفاده میشود می تواند در سنتز نانو لوله ها بسیار موثر واقع شود.

فرض كنید اطراف الكترود های گرافیتی را با یك میدان مغناطیسی حاصل از چها رآهن ربا احاطه كنیم ،در این صورت وجود میدان سبب می شود پلاسما ی وجود آمده به دیوارها برخورد نكند وفقط در محدوده ی گرافیتها دما افزایش می یابد كه این امر باعث كمك به تبخیر بهتر وسریعتر آند می شود ودر كل سنتز حالت بهتری به خود می گیرد.در این مورد دیگر جنس طرف اهمیت خاصی ندارد.

▪ روش Under de ionized Water:

برخی از محققان در جهت تلاش برای حذف تكنیك خلا وهم چنین گازهای گران قیمت هلیوم وآرگون به روشهای جدیدی دست یافته اند، از این موارد می توان به قرار دادن الكترودها در نیتروژن ما یع اشاره كرد، كه خود پر خطر است. آب چون یكی از موادی است كه به فور در طبیعت یافت میشود ،می تواند به راحتی مورد استفاده قرار گیرد.

البته آبی كه در ساخت نانو لوله ها استفاده میشود،از نوع de ionized یا یون زدوده است كه از عبور جریان به مقدار زیادی جلوگیری می كند .این آب كه معمولا در صنعت میكرو الكترونیك كاربرد زیادی دارد را می توان به راحتی با استفاده از دستگاههای (رزین)در آزمایشگاههای شیمی بدست آورد ومعمولا نیروگاهها از این آب استفاده می كنند. خصوصیت جالب در مورد آب یون زدوده این است كه خاصیت عبور ندادن جریان در آن براحتی از دست نمی رود .

سنتز در آب می تواند هزینه ی آزمایش را تا حد قابل توجهی كاهش دهد، ولی مقدار ودرجه خلوص نانو تیوب های بوجود آمده د راین آزمایش بسیار پایین است خصوصا اینكه مقداری از نانو لوله ها ممكن است در آب به صورت مخلوط وارد شود، كه البته می توان با یك روكش گرافیتی از آن جلوگیری كرد. شكل الكترود ها وحالت قرار گرفتن آنها در سنتز قوس الكتریكی بسیار انعطاف پذیر است .تا كنون با آزمایشهائی كه به وسیله این روش صورت گرفته حتی در زمانهایی كه از كاتالیز گرها استفاده شده است ، محصول از نوع چند جداره بوده واین خاصیت آب در تشكیل نانو لوله های MWNTs است.

● دارو رسانی به وسیله نانو تیوبهای كربنی:

پژوهشگران به تازگی در یافته اند كه شكل خاصی از مولكولهای كربن می توانند به خوبی وارد هسته سلولها شوند ومی توان در آِینده ای نزدیك از آنها درسیستم دارسازی وواكسیناسیون استفاده كردامروزه از این مولكولهای كربن كه (نانو تیوبهای كربنCarbon nano tubes) نامیده می شوند تنها جهت حمل پپتیدهای كوچك به هسته های سلولهای فیبروپلاستی استفاده می شود ولی پژوهشگران امیدوارند كه بتوانند از آنها در درمان سرطان ،ژن درمانی وواكسیناسیون نیز استفاده نمایند.

آلبرتوبیانكو از موسسه CNRSدر استراسبوك فرانسه می كوید كه پژوهشگران در مراحل اولیه تحقیقات می باشند واز آنجا كه به نظر می آید نانو تیوبها می توانند وارد هسته شوند، از این خاصیت جهت حمل ژنها ی ساخته شده ورساندن داروها به بخش خاصی از سلول می توان استفاده كرد.

تیم تحقیقاتی بیانكو ،نانو تیوبها را چند روز در دی متیل فرمامید حرارت دادند وبه دنبال آن اتصالات كوتاهتری (اتیلن گیكول TEG) ایجاد شد وسپس پپتیدهای كوچك به مولكولهای TEGمتصل شدند وهنگامی كه این نانو تیوبها با سلولهای فیبروپلاست انسانی كشف شده مخلوط شدند،به سرعت به سمت هسته حركت كردند. اصولا طیف وسیعی از مولكولها می توانند به نانو تیوبها متصل شوند وبه راحتی به سمت سلولها حركت كنند وبه طور كلی نانو تیوبها سمیت بالایی ندارند ودر دوزهای پایین برای سلولها بی ضررند ولی در غلضتهای بالا باعث از بین رفتن سلولها می شوند وباید اثرات آن در بدن مورد مطالعه قرار گیرد.

روت دوتكان پژوهشگر دانشگاه كاریف انگلستان می گوید:دلایل بسیاری وجود دارد كه نشان می دهد كه ذرات بسیار ریز می توانند در سیستم دارو سازی مفید باشند.اما مكانیسم وارد شدن نانو تیوبها به داخل سلولها مشخص نمی باشد.همچنین او می گوید تحقیات نا موفقی جهت استفاده از bucky balls (نانو تیوبهای كربنی كروی) جهت رساندن داروهای ضد سرطان ونوكلوتیدهای پرتو زا به داخل سلول انجام شده است.

● خلق نانوتیوپهای كربنی ابر رسانا

پژوهشگران نانو تیوب های كربنی تك دیواره یك بعدی خلق كرده اند كه علاوه بر ویژگیهای ابر رسانایی ، پتانسیلی برای زیر بنای نسل جدید الكترونیك های بسیار ریز هستند . پژوهش های قبلی این احتمال را داده اند كه دسته ای از نانو تیوب ها – در اصل صفحات گرافیتی در اندازه اتمی كه درون استوانه ای به دور هم پیچیده اند هنگامی كه روی هم انباشته می شوند رفتار ابر رسانایی نشان می دهند.

پژوهشهای Sheng و Tang فیزیك دانان موسسه علم و نانو تكنولوژی دانشگاه هنگ كنگ نشان داده است كه تك نانو تیوب های مجزای یك بعدی نیز می توانند ابر رسانا باشند. Sheng درمصاحبه با روزنامه بین المللی United Press اظهار داشته ” این تیوب ها یك بعدی هستند بنابراین ما با وجود یك بعدی بودن ابر رسانایی را نشان داده ایم و این اولین باری است كه تا به حال مشاهده شده است و از جهاتی مرز جدیدی است زیرا ما داریم پدیده یك بعدی بودن را می بینیم . ما در دنیای سه بعدی زندگی می كنیم و روی یك بعدی بودن تامل كرده ایم و اكنون پدیده یك بعدی بودن یك حقیقت شده است .”

آنها نانو تیوب ها را درون حفرات یك كریستال زئولیت رشد دادند كه همانند شابلون و یا قالب عمل می كند و برای تشكیل تیوب ها ابتدا دما را تا C ۴۰۰ و سپس تاC ۵۰۰ بالا بردند.

كربن یكی از متداولترین و مهمترین عناصر می باشد . الماس كربن خالص است . اعتقادی بر ابر رسانایی كربن خالص وجود ندارد اما این كشف نشان می دهد كه صفحات كربن اگر به تیوب هایی به حد كافی كوچك شكل داده شوند، می توانند خواصشان را تغییر دهند. حال سوال اینست كه آیا كربن خالص می تواند ابر رسانا باشد؟ پاسخ حداقل در مقیاس نانو بله می باشد.

محدودیت های فیزیكی سیلیكون تلاش های انجام گرفته برای كوچك كردن اندازه كامپیوترها، افزایش قدرت محاسباتی آنها و كاهش مصرف برقشان را با مشكل مواجه كرده است .

اندازه بسیار كوچك نانو تیوب ها – فقط چند صد یا چند هزار اتم – و خواص الكترونیكی چند منظورشان ، آنها را كاندیدای خوبی برای انتخاب در جاهایی كه سیلیكون مساله ساز است ساخته است .

در حالیكه پژوهش روی نانو تیوب ها هنوز نسبتا جوان است، كشف های اخیر خبر می دهند كه نانو تیوب ها می توانند اساس قطعات الكترونیكی كوچك نظیركامپیوترهای فرا ریز را تشكیل دهند.

● تعمیر لوله های کربنی:

رفتار میکروسکپی یک نانوتیوب کربنی(لوله نانویی از جنس کربن) که پاره است ، همانند حرکت یک کفش دوزک بنظر می رسد. شکاف موجود در بافت نانو تیوب ناشی از تنشهای حرارتی وارد شده به آن بوده و در حین فرآیند گذر از ساختارپنج جهی به هفت وجهی کربن در طول لوله دوخته می شود.

نوشته های مرتبط

8 نظر برای نانو تیوپهای كربنی و روشهای ساخت آنها

  1. فریال دلشاد
    آبان ۱۶, ۱۳۹۳

    با سلام.من جدید ترین مقاله در باره نانو تیوپ کربنی میخوام وچیز خیلی کاملی باشه.ممنون میشم یه ایمیلم بفرستین یابزارین

    رتبه دهید: Thumb up 0 Thumb down 0

  2. محسن امیری
    اسفند ۸, ۱۳۹۲

    باسلام.محسن امیری از دانشگاه یزد .مقاله هایی در مورد نانو لوله های کربنی نیاز دارم در صورت امکان اگر مطلبی داشتید برام ایمیل کنید ممنون میشم.

    رتبه دهید: Thumb up 1 Thumb down 0

  3. محمد
    شهریور ۶, ۱۳۹۲

    salam agha hamid bebakhshid shoma kodom daneshgah bodid va inke kar to dore arshad age cancer therapy bashe javab mide ya na yani sakht nist ham az nazare kari ham hazinehash onam to in sharayete daneshgaha?

    رتبه دهید: Thumb up 0 Thumb down 0

  4. علی رسولی
    فروردین ۹, ۱۳۹۱

    دوست من پاسخ سوال شما رو در وبسایت http://www.scec.760.ir به عنوان کاربرد نانو در پزشکی قرار دادم.پاینده باشید….

    رتبه دهید: Thumb up 0 Thumb down 0

  5. م.حمید
    فروردین ۹, ۱۳۹۱

    سلام، من فارغ التحصیل کارشناسی ارشد رشته شیمی آلی هستم و پروژه من کاربرد نانو لوله های کربنی در درمان سرطان سینه بود. در این زمینه مقاله و کتاب نوشتم و یک ثبت اختراع نیز داشتم، اینکه مطرح کردین که نانو لوله در دوزهای پایین برای سلول ها بی ضرر هستند، از چه مقاله ای استفاده کردین؟

    رتبه دهید: Thumb up 0 Thumb down 0

    • علی رسولی
      فروردین ۹, ۱۳۹۱

      سلام خدمت حضرت عالی.
      دوست خوبم من علی رسولی هستم خوشحال می شم با عضویت در گروه ما در زمینه ی نانو تکنولوژی ما رو کمک کنید و با هم این مسیر را طی کنیم .این قسمت رو بنده از یکی از دوستانم در هند گرفتم اگر نیاز هست مقاله ی آن را خدمتتون بدهم.

      رتبه دهید: Thumb up 0 Thumb down 0

      • علی رسولی
        فروردین ۹, ۱۳۹۱

        سلام دوست من پاسخ سوال شما رو در وبسایت http://www.scec.760.ir به عنوان نانو در پزشکی قرار داده ام .انشالله قانع کننده باشد.برای همکاری با گروه ما با بنده تماس بگیرید09195608701

        من الله توفبق.

        رتبه دهید: Thumb up 0 Thumb down 0

      • م.حمید
        فروردین ۱۰, ۱۳۹۱

        سلام، وقتتون به خیر، خوشحال میشم که با شما همکاری کنم. با توجه به اینکه بنده در این زمینه تجربه ی خاصی ندارم لطف میکنید شرایط کاریتون مفصلا توضیح دهید؟ ممنونم

        رتبه دهید: Thumb up 0 Thumb down 1

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *