محققان استرالیایی موفق به تولید نانوالیاف الماس شدند که انعطاف‌پذیری و استحکام بالایی دارد. وجود برخی نقص‌های ساختاری دلیل بهبود عملکرد این الیاف نسبت به نانولوله‌های کربنی است. در ادامه با پلیم پارت همراه باشید.
آیا تاکنون تصور یک لباس بافته شده از الیاف الماس را داشته‌اید؟ اگر چنین چیزی را نشنیده‌اید، منتظر باشید که روزی آن را به چشم ببینید!
هایفی ژان و همکارانش از دانشگاه کوئیزلند موفق به تولید نانوالیاف الماس شدند. این الیاف سال گذشته برای اولین بار توسط محققانی از دانشگاه پنسیلوانیا ارائه شد؛ نانوالیاف یک بعدی با ساختاری مشابه با نانولوله کربنی تک جداره که استحکام بالایی دارد.
ژان می‌گوید: « نانوالیاف الماس تولید شده در این پروژه نازکتر از نانوالیاف پیشین است. در این نانوالیاف جدید به دلیل وجود برجستگی‌های هیدروژن روی سطح الیاف، ساختار چندان صاف نبوده و حاوی نقص‌های ساختاری است. این نقص‌ها موجب بروز ویژگی‌های مثبت ساختاری در الیاف می‌شود. این الیاف صاف که ما تولید کرده‌ایم به دلیل وجود نوعی نقص ساختاری موسوم به نقص استون وال (SW) انعطاف‌پذیری و استحکام در برابر شکنندگی بالایی دارند. بنابراین، گزینه مناسبی برای استفاده از آن‌ها در حوزه‌های مختلف است. این احتمال وجود دارد که نانوالیاف الماس در آینده نزدیک نوعی پلاستیک فراگیر شود که در محصولات مختلف از لباس گرفته تا خودروها مورد استفاده قرار گیرد. من فکر می‌کنم که انسان خوش‌شانسی بودم که فرصت تحقیقات روی این مواد را به دست آوردم.»
نانوالیاف الماس شباهتی به الماس توده‌ای ندارد. در واقع، چیدمان اتم‌ها در رشته‌ها شبیه به چیدمان آن‌ها در الماس بوده و در نهایت الیافی با استحکام بالا ایجاد کرده است. ژان بعد از اختراع این نانوالیاف الماس اقدام به مدل‌سازی آن‌ها کرد که برای این کار از شبیه‌ساز دینامیک مولکولی و کامپیوترهای با عملکرد بالا استفاده کرد.
ژان اولین نفری است که دریافته وجود نقص ساختاری SW کلید تنوع عملکردی در نانوالیاف الماس است. این نقص ساختاری در نانوالیاف الماس موجب انعطاف‌پذیری آن‌ها می‌شود در حالی که این حد انعطاف‌پذیری در نانولوله‌های کربنی دیده نمی‌شود. امکان دستکاری در این نقص‌ها موجب می‌شود که بتوان میزان انعطاف‌پذیری این الیاف را تنظیم کرد.
نتایج این پروژه در نشریه NanoScale به چاپ رسیده است.
منبع: ستاد ویژه توسعه فناوری نانو
