محققان دانشکده شیمی دانشگاه فلوریدا روشی جدید برای رشد موادی نو از نانومیله‌ها ارائه دادند. چنین موادی با خواص تقویت شده و با طراحی نانوساختار، دارای پتانسیل خوبی برای ایجاد انقلاب در بازار صنایع و حوزه‌های مختلف اعم از پردازش اطلاعات تا پزشکی هستند.

به گزارش سرویس فناوری ایسنا، هرچند تلاش‌های انجام شده برای قراردهی ذرات نانومقیاس در ساختارهای خاص و پیشرفته موفیت آمیز نبوده است، لیکن این گروه تحقیقاتی پیشرفت‌های مهمی در این زمینه حاصل کرده و نشان داده است که چگونه نیروهای ترمودینامیکی می‌توانند برای چندین برابر کردن رشد نانوذرات و ایجاد ذرات پیشرفته و خاص و با دقتی بی‌سابقه مورد استفاده قرار گیرند.

به گفته «چارلز کائو»، دانشیار شیمی دانشگاه فلوریدا، علت تلاش برای قرارگیری مجموعه‌ای از نانوذرات در قالب ذرات بزرگتر و در نتیجه تهیه موادی جدید، استفاده از خواص جمعی نانوذرات است. مانند قرارگیری اتم‌های هیدروژن و اکسیژن به نسبت دو به یک و ایجاد مولکول آب که خواصی متفاوت از اتم‌های هیدروژن و اکسیژن دارد.

پژوهشگران در این تحقیق مجموعه‌ای از نانومیله‌های فلورسنت که برای ‌شناسایی‌های بیولوژیکی مورد استفاده قرار می‌گیرند را در یک ساختار گنجانده و با رعایت نسبت گسیل فلورسنت مناسب، از آن ابزار برای ایجاد نسلی جدید از صفحات نمایش LED قطبی که در تلویزیون‌های سه بعدی کاربرد دارد، بهره گرفتند.

«تای وانگ»، دانشجوی پسا دکتری و نویسنده اول این مقاله، اشاره می‌کند که اگر چه فناوری ساخت نانومیله‌های تکی مدت‌هاست ارائه شده، اما آنچه جای بررسی دارد، راه نظم دادن به مجموعه‌ای از این نانومیله‌ها و ایجاد ساختاری مفید است.

در این کار، نانومیله‌ها در حمامی از ترکیبات مایع قرار می‌گیرند و در اثر واکنش بین ترکیبات با ناحیه‌های آب‌گریز سطح نانوساختارها، ذراتی به مراتب بزرگتر و پیچیده‌تر حاصل می‌شوند. این مرحله به دو روش متفاوت انجام می‌شود که نتایجی متفاوت نیز در پی دارد.

در روش اول، ساختاری غیر قابل پیش‌بینی حاصل می‌شود. «وانگ» ادعا می‌کند که این ذرات دارای ساختاری پیشرفته و متفاوت با تمام ساختارهایی که تا به حال دیده‌ایم، هستند. روش دیگر منجر به ساختاری با پیچیدگی کمتر است که «وانگ» و همکارنش قادر به رشد آن در قالب یک صفحه مربعی با ابعادی در حد یک چهارم یک تمبر پستی هستند.

محققان معتقدند که این فیلم می‌تواند بازدهی تلویزیون‌های LED قطبی و مانیتورهای رایانه را تا 50 درصد نسبت به حالت فعلی افزایش دهد.

«دمیتری تالاپین»، دانشیار شیمی دانشگاه شیکاگو با سابقه 10 سال کار بر روی نحوه آرایش نانوذرات که عضو این تیم تحقیقاتی است، می‌گوید: برای آرایش دهی منظم ذرات نانوساختار باید پارامترهای زیادی کنترل شوند. من فکر نمی‌کنم هیچ کس قادر به ایجاد آرایشی شبیه ‌به ساختار پیشرفته ایجاد شده در این پژوهش باشد.

نتایج این تحقیق در مجله «علم» منتشر شده است.

انتهای پیام