به گزارش خبرگزاری موج، نانولوله‌های کربنی یکی از اشکال ساختارهای کربنی هستند که در سالیان اخیر مورد توجه محققان حوزه‌های مختلف علم و فناوری قرار گرفته‌اند. خواص منحصر به ‌فرد این نانو ماده از قبیل استحکام و رسانایی بالای آن موجب شده تا بتوان از نانولوله‌های کربنی در صنایع نانوالکترونیک، دارورسانی و تصفیه‌ آب بهره برد.

بیش از نیمی از کاربردهای نانولوله‌های کربنی مربوط به کامپوزیت‌سازی و تولید نانوکامپوزیت‌های پلیمری تقویت‌شده است.

اخیرا محققان دانشگاه کاشان با همکاری پژوهشگران دانشگاه دیکین استرالیا در پروژه مشترک خود توانستند با الهام از پوست پلنگ کاربردهای نانولوله‌های کربنی را توسعه دادند.

دکتر محمدمهدی ابوالحسنی، عضو هیات علمی دانشگاه کاشان و از مققان این طرح، کلوخه شدن و عدم اتصال قوی با زمینه را جدی‌ترین مشکل استفاده از نانولوله‌های کربنی به‌ منظور تقویت زمینه‌ پلیمری دانست و افزود: به دلیل مشکلات استفاده از نانولوله‌های کربنی پراکنش آن در بسترهای پلیمری و مایعات با سختی‌هایی رو به‌رو است که با ایجاد یک ساختار پوست‌پلنگی می‌توان علاوه بر رفع این مشکلات چسبندگی بالایی بین نانولوله‌های کربنی و ماتریس زمینه برقرار کرد و استحکام نانوکامپوزیت را بیش‌از پیش افزایش داد.

وی ادامه داد: با اصلاح سطحی نانولوله‌های کربنی و ایجاد یک ساختار پوست‌پلنگی می‌توان کارایی آنها را در تقویت زمینه افزایش داد.

ابوالحسنی اضافه کرد: برای رسیدن به یک میزان استحکام مشخص به مقدار کمتری از نانولوله‌های کربنی نیاز خواهد بود که این موضوع موجب کاهش هزینه‌ تولید خواهد شد، ضمن آنکه سرعت فرایند آماده‌سازی و واردکردن نانولوله‌ها به درون زمینه با بهره‌گیری از نتایج این طرح بیشتر خواهد شد.

عضو هیات علمی دانشگاه کاشان با بیان اینکه خواص مکانیکی نانوکامپوزیت‌ها ارتباط مستقیمی با میزان استحکام پیوند نانوذرات تقویت‌کننده با زمینه دارد، خاطرنشان کرد: هرچه استحکام پیوند بین فصل مشترک زمینه/نانولوله مستحکم‌تر باشد، کل نانوکامپوزیت از استحکام مکانیکی بالاتری برخوردار خواهد بود.

این محقق اضافه کرد: بر این اساس در این طرح با استفاده از آلیاژ پلیمری PMMA/PAN، یک ساختار تکرارشونده‌ پوست‌پلنگی ایجاد شد که به ‌منزله‌ یک اصلاح سطح برای این نانولوله‌ها تلقی می‌شود. در واقع نقاط اصلاح‌شده بر روی این نانولوله‌ها ساختار پوست پلنگ را تداعی می‌کنند.

به گفته وی، این اقدام موجب بهبود استحکام پیوستگی فاز زمینه و نانولوله‌ها و متعاقب آن دستیابی به یک نانوکامپوزیت پلیمری استحکام بالا شد؛ چراکه این ساختار کاملا قابل‌کنترل است و می‌توان یک فاز دیگر از قبیل دارو را به نقاط مدنظر انتقال داد. همچنین از تجمع و به هم چسبیدن نانولوله‌ها نیز جلوگیری می‌شود.

ابوالحسنی، یادآور شد: یکی از مشکلات نانولوله‌ها رسوب آنها در حلال پس از مدت‌ زمان اندک است، اما نانولوله‌های پوست‌پلنگی قادر هستند پایداری خود را حتی تا ۶ ماه درون حلال حفظ کنند.

وی ابراز امیدواری کرد: با حمایت دستگاه‌های مربوط، این نوع نانولوله‌ها به سمت تجاری‌سازی و تولید انبوه سوق داده شوند و اظهار کرد: در این طرح کاربرد نانولوله‌های کربنی افزایش یافت و می‌توان از این مواد در صنایع نانوالکترونیک، دارورسانی و تصفیه‌ آب استفاده کرد.

نتایج این تحقیقات که حاصل همکاری دکتر محمدمهدی ابوالحسنی عضو هیأت علمی دانشگاه کاشان، کامران شیروانی مقدم دانشجوی مقطع دکترای دانشگاه و دکتر حمید خیام و دکتر مینو نائبه از محققان دانشگاه دیکین کشور استرالیا است، در مجله‌ Composites: Part A با ضریب تأثیر ۴.۰۷۵ منتشر شده است.