تغییر خواص الکتریکی نانولوله‌های کربنی

مرجع پلیمر در بازار ایران: محققان اسپانیایی با قفل کردن ماکروسیکل‌ها روی نانولوله کربنی، خواص الکتریکی این نانولوله‌ها را اصلاح کردند. با این کار می‌توان کاربردهای کاتالیستی یا حسگری نانولوله‌ها را افزایش داد.

خواص الکتریکی نانولوله‌های کربنی

محاط کردن نانولوله‌ها با مولکول‌های مختلف موجب تغییر خواص الکتریکی آن‌ها می‌شود. با اتصال نانولوله‌ها به مواد مختلف می‌توان فعالیت‌های کاتالیستی نانولوله‌ها را کنترل نمود. نانولوله‌های کربنی گزینه‌ی مناسبی برای کاتالیست‌های فلزی هستند، با این حال باید خواص کاتالیستی این مواد را تنظیم کرد؛ این کار باید از طریق روش‌های غیرتخریبی انجام شود که به ساختار نانولوله آسیبی نرسد.

املیو پرز و همکارانش در IMDEA اسپانیا اقدام به اصلاح سطح نانولوله‌های کربنی با استفاده ماکروسیکل‌ها کردند. این گروه نشان دادند که چگونه می‌توان با اصلاح غیرکووالانسی فعالیت کاتالیستی نانولوله‌های کربنی را بهبود داد. آن‌ها از ماکروسیکل‌های مختلف برای این کار استفاده کردند. پرز می‌گوید: «نانولوله‌های کربنی را به سختی می‌توان اصلاح شیمیایی کرد، به همین دلیل ما تصمیم گرفتیم تا مولکول‌هایی را روی سطح آن‌ها قفل کنیم.»

این گروه پیش‌ماده‌های ماکروسیکل به شکل U را روی سطح نانولوله‌های کربنی قفل کردند. سیلویا مارچسان از محققان دانشگاه تریستا در ایتالیا می‌گوید که در این پروژه کاری شبیه به دوختن لباس برای نانولوله انجام شده‌است تا خواص آن را تغییر دهد. او این روش را روشی بسیار تمیز می‌داند که می‌توان به راحتی ساختار نانولوله‌ را اصلاح کرد.

از آنجایی که این پیوند غیرکووالانسی است، پرز آن را با آنزیم‌ها مقایسه می‌کند؛ هر چند که او ساز و کار این فرآیند را کاملاً متفاوت از آنزیم می‌داند. ماکروسیکل‌ها خواص الکتریکی نانولوله‌ها را تغییر می‌دهند؛ بدون این که سایت‌های کاتالیستی را دستخوش تغییر کرده باشند.

این گروه نشان دادند که ماکروسیکل‌های کشنده الکترون می‌توانند سرعت واکنش را آهسته کرده و ترکیبات دهنده‌ی الکترون نیز سرعت را افزایش می‌دهند. نتایج در برخی از آزمایش‌ها افزایش 15 برابر سرعت واکنش را نشان داد.

قفل کردن ماکروسیکل‌ها روی سطح نانولوله‌های کربنی موجب به حداقل رسیدن تجمع و به‌ هم چسبیدن نانولوله‌ها می‌شود که این موضوع خواص کاتالیستی را افزایش می‌دهد. با این روش می‌توان خواص نانولوله‌های کربنی را به دلخواه تغییر داد و از آن‌ها برای کاربردهایی نظیر حسگری و الکترونیک استفاده کرد.

منبع : Macrocycles power up carbon nanotubes

        ستاد ویژه توسعه فناوری نانو