بررسی پراکندگی نانولوله‌های تجمع‌یافته با شبیه‌سازی دینامیک مولکولی

به گزارش سرویس علمی ایسنا، دکتر معصومه فروتن، مجری طرح در این باره اظهار کرد: نانولوله لوله‌ای است که در مقیاس نانو بوسیله نانوذرات ساخته می‌شود. قطر یک نانو لوله در حدود چند نانومتر است. در حالی که طول آن می‌تواند به چندین میلی متر برسد. استحکام کششی 100 برابر فولاد، رسانایی حرارتی نسبت به سایر ترکیبات به استثنای الماس خالص، رسانایی الکتریکی بسیار بالا، توانایی حمل جریانی بالاتر از مس، ممان مغناطیسی بسیار بزرگ و قابلیت گسیل و جذب نور از ویژگی‌های برجسته نانو لوله‌ها است. نانولوله‌ها کاربردهای زیادی در فناوری و صنعت دارند. یکی از مهم‌ترین انواع نانولوله‌ها، نانولوله‌های کربنی هستند. یکی از خواص نانولوله‌های کربنی نشر میدانی است. از مزایای کلیدی نانولوله‌های کربنی توانایی آن‌ها در عبور از غشاهای پلاسما است. نانو لوله در مواردی همچون رسانایی الکتریکی، انعطاف و استحکام، خواص قابل توجهی دارد. نانولوله‌ها به عنوان پرکننده در نانو کامپوزیت‌ها استفاده می شوند.

وی افزود: نانولوله‌های کربنی و بورونیتریدی علی‌رغم دارا بودن خصوصیات مطلوب، به طور طبیعی آب گریزند و در محیط آبی تجمع می‌یابند و این تجمع ناخواسته باعث کاهش کارایی این نانولوله‌ها می‌شود. برای پراکنده کردن نانولوله‌های تجمع یافته در محیط آبی از مواد مختلفی مانند انواع پلیمرها و سورفکتانت‌ها و زیست پلیمرهایی مثل دی‌.ان‌.ای می‌توان استفاده کرد. بر این اساس در این طرح با کمک شبیه‌سازی دینامیک مولکولی با استفاده از تریتون ایکس صد به عنوان یک سورفکتانت غیریونی به این مطالعه پرداخت شد.

فروتن با بیان این که این طرح با پشتیبانی صندوق حمایت از پژوهشگران و فناوران انجام شده است، تصریح کرد: نتایج بدست آمده در این مطالعه نشان می‌دهد که بدلیل ماهیت دوگانه آب دوستی و آب گریزی سورفکتانت‌ها، سورفکتانت‌ها می‌توانند نانولوله‌های تجمع یافته کربنی و بورونیتریدی را پراکنده کنند. مولکول‌های آب موجود در سیستم نیز نقش مهمی در نحوه جذب سطحی سورفکتانت روی سطوح نانولوله‌ها بازی می‌کنند.

وی خاطرنشان کرد: حضور سورفکتانت‌ها در سیستم موجب می‌شود که تعداد مولکول آب بیشتری در اطراف و بین نانولوله‌ها راه یابند و با افزایش تعداد سورفکتانت‌ها، تعداد مولکول‌های آب به سرعت افزایش می‌یابد که در نهایت باعث پراکنده شدن بیشتر نانولوله‌های کربنی و بورونیتریدی در محیط آبی می‌شود. نتایج بدست آمده نشان می‌دهد که سورفکتانت تریتون ایکس صد توانایی بیشتری در پراکنده کردن نانولوله‌های بورونیتریدی در مقایسه با نانولوله‌های کربنی دارد.

نتایج این طرح در قالب دو مقاله در مجلات بین‌المللی به چاپ رسیده است.

انتهای پیام