پژوهشگران حوزه فناوري نانو موفق شدند نانولولههاي ديناميکي بسازند که با استفاده از دما ميتوان آنها را باز و يا بسته کرد. تاکنون نانولولههاي سنتز شده بسيار سخت و غير قابل تغيير بودهاند بهطوري که نسبت به تغييرات محيطي عکس العملي نشان نميدادند. اين موضوع موجب محدود شدن کاربرد آنها ميشده است اما با اين نوآوري جديد ميتوان بر اين محدوديت غلبه کرد.
نانولولههاي خودآرايي داده در طبيعت يافت ميشوند. يکي از مثالهاي کلاسيک در اين باره ويروس موزاييک تنباکو است، اين پروتئين ميتواند به کپيهاي ديگر خود بچسبد و ساختاري مارپيچ ايجاد کند اين ساختار تو خالي خواهد بود. با الهام از اين پديده محققان تلاش کردند تا نانولولههاي جديدي بسازند که ويژگيهاي مفيدي دارد.
در آخرين تلاشي که براي اين کار صورت گرفته، محققان از يک مولکول بلند به شکل بومرنگ استفاده کردند که داراي گروههاي آروماتيک ميباشد. اين زنجيره اطراف يک پيريدين مرکزي خم ميشود اين پيريدين به يک زنجيره اتري متصل است. گروههاي آروماتيک آبگريز هستند بنابراين نسخههاي چندگانه از اين مولکولها به کنار هم آمده و مانع از برهمکنش π–π ميشود. شش عدد از اين مولکولها ميتوانند ساختار شش ضلعي ايجاد کنند به طوري که هر بازوي آروماتيک با ديگري همپوشاني ميدهد. با اين وجود زنجيره اوليگومر ميتواند با آب برهمکنش دهد که اين کار موجب تشکيل سطح بيروني شش ضلعي ميشود.
در غلظتهاي بالا اين چيدمان شش ضلعي روي يکديگر قرار گرفته و موجب تشکيل ساختاري توخالي با 500 لايه ميشود. زماني که دما از دماي محيط به 60 درجه سانتيگراد افزايش مييابد، برهمکنش ميان مولکولهاي آب و پيريدين و گروههاي اتري ميشکند. با اين کار گروههاي آروماتيک همپوشاني بيشتري داده که اين موضوع موجب چروکيده شدن بيشتر حفره در لوله ميشود اين جمع شدگي تا نزديک 50 درصد مقدار اوليه انجام ميشود.براي تست اين پديده، محققان درون نانولولهها را با استفاده از فولرين پر کردند. آنها دريافتند که به ازاي هر 5 لايه از شش ضلعي، در دماي اتاق، 24 عدد از فولرينها چروکيده ميشود. زماني که اين لولهها گرم ميشوند نيمي از فولرينها فشرده ميشود. با برگشتن به دماي محيط، لوله بسط مييابد و در نتيجه فضاي بيشتري براي عبور فولرين پديد ميآيد.
ميونگسو لي، رهبر اين تيم تحقيقاتي از دانشگاه سئول ميگويد نانولولههاي منقبض شده ميتواند براي نگه داشتن نانوذرات در يک خط مورد استفاده قرار گيرد.
ستاد توسعه فن آوری نانو ثبت دامنه
|