1
ستاد ویژه توسعه فناوری نانو Iran Nanotechnology Innovation Council بستن
  • ستاد ویژه توسعه فناوری نانو

  • بانک اطلاعات شاخص های فناوری نانو

  • سایت جشنواره فناوری نانو

  • سیستم جامع آموزش فناوری نانو

  • شبکه آزمایشگاهی فناوری نانو

  • موسسه خدمات فناوری تا بازار

  • کمیته استانداردسازی فناوری نانو

  • پایگاه اشتغال فناوری نانو

  • کمیته نانو فناوری وزارت بهداشت

  • جشنواره برترین ها

  • مجمع بین المللی اقتصاد نانو

  • اکو نانو

  • پایگاه اطلاع رسانی محصولات فناوری نانو ایران

  • شبکه ایمنی نانو

  • همایش ایمنی در نانو

  • گالری چند رسانه ای نانو

  • تجهیزات فناوری نانو

  • صنعت و بازار

  • باشگاه نانو

تولید مواد شبه‌بلوری از خودآرایی نانوذرات

کلمات کلیدی : شبه بلور - مواد شبه‌بلوری تاریخ خبر : 1388/10/14 تعداد بازدید : 1407

گروهی از محققان دانشگاه شیکاگو برای اولین بار توانسته‌اند از خودآرایی نانوذرات شبه‌بلورها را تولید کنند.

نتایج همایش نهایی پروژه NanoCap

تنها چند دهه قبل دانشمندان بر این باور بودند که تمام مواد منظم از واحدهای ساختمانی (اتم‌ها، مولکول‌ها یا یون‌ها) تکراری تشکیل شده‌اند. با این دیدگاه، جامدات معمولی زندگی روزمره از بلورهای تکراری در یک الگوی سه‌بعدی شکل می‌گیرند.

زمانی که دانشمندان یک ماده «غیرممکن» یافتند که وجودش را نمی‌توانستند با آرایش متناوب اتم‌ها توجیه کنند، این قانون جهان‌شمول با چالش مواجه شد. این مواد جدید که شبه‌بلور نامیده می‌شوند، از یک الگوی ریاضی متفاوت و محکم، و در عین حال غیرتکراری تبعیت می‌کنند.

مواد شبه بلوری از آن زمان به بعد درون حدود 100 ترکیب سنتزی چندفلزی یافت شدند و در سال 2009 در یک نمونه زمین‌شناسی نیز شناسایی گردیدند. اما سوالات همچنان باقی بودند. این مواد چگونه و چرا شکل می‌گیرند، آیا پایدار هستند و ساختار دقیق اتمی آنها چیست؟

حال دیمیتری تالاپین و همکارانش از دانشگاه شیکاگو برای اولین بار توانسته‌اند از خودآرایی نانوذرات شبه‌بلورها را تولید کنند. در روش‌های خودآرایی از گرایشات طبیعی خود ذرات برای شکل دادن مواد جدید استفاده می‌شود. در این روش‌ها امکان روشن شدن جزئیات جدیدی از ساختار اتمی شبه‌بلورها بدون نیاز به قدرتمندترین روش‌های میکروسکوپی وجود دارد.

تالاپین، استادیار شیمی دانشگاه شیکاگو می‌گوید: «در اینجا طبیعت برای ما کار می‌کند و تمام این پیچیدگی‌های شگفت‌‌انگیز را ایجاد می‌نماید».

این گروه از محققان نانوذراتی کروی از مواد مختلف تولید نموده و آنها را ترغیب به خودآرایی به مواد شبه‌بلوری نمودند. تالاپین می‌گوید: «ما قوانین بنیادی حاکم بر خودآرایی مواد شبه‌بلوری را کشف کرده‌ایم. طبیعت این نانوذرات کروی پراکنده را وادار می‌کند کنار هم جمع شده و الگوهای سه‌بعدی بسیار پیچیده را ایجاد کنند».

این تصاویر بزرگ‌نمایی‌های مختلف از شبه‌بلورهایی را نشان می‌دهد که از خودآرایی نانوذرات کروی تولید شده‌اند. گروهی از پژوهشگران دانشگاه شیکاگو، آزمایشگاه ملی آرگون و دانشگاه پنسیلونیا به دنبال مثال‌های دیگری از مواد شبه‌بلوری هستند که زمانی به نظر غیرممکن می‌آمد.

چون مواد شبه‌بلوری کمیاب هستند، دانشمندان هنوز ویژگی‌های آنها را به طور کامل کشف نکرده‌اند. با این حال مطالعات تجربی و تئوری موجود حاکی از امکان شناسایی ویژگی‌های مکانیکی، اُپتیکی و الکترونیکی آنهاست.

تالاپین می‌گوید درک قوانین بنیادی حاکم بر تشکیل مواد شبه‌بلوری کمک بسیار زیادی به این بررسی‌ها می‌کند. مطالعات آنها ادامه دارد تا دانشمندان را با پیچیدگی‌ها و زیبایی‌های جامدات که مبنای زندگی جدید و فناوری‌های پیشرفته را تشکیل می‌دهند، بیشتر آشنا کند.

تالاپین می‌افزاید: «بلورها مواد ضروری برای بسیاری از کاربردها هستند. ما در رایانه‌ها، ساعت‌ها، اتومبیل‌ها، خیابان‌ها، تقریباً همه جا به آنها نیاز داریم».

جزئیات این پژوهش در مجله Nature منتشر شده است.