به گزارش خبرنگار علم و فناوری ایسکانیوز؛ نانوذرات کربنی به روش‌های مختلفی تولید می‌شوند، ولی محققان واحد ارومیه دانشگاه آزاد از روش تجزیه مولکولی و کندوپاش منابع کربنی دو فازی توسط پلاسمای گرمایی در هم تنیده استفاده کرده‌اند.

به گفته میلاد موتاب، مدیرعامل شرکت دانش‌بنیان «اروم نانوافق»، این رآکتور دو الکترود مسی دارد که اعمال اختلاف پتانسیل معینی بین این ۲، سبب تجزیه اتم‌های گاز متان می‌شود. همچنین دو الکترود دیگر از جنس گرافیت در این رآکتور وجود دارد که با اعمال اختلاف پتانسیل معین بین این ۲، کندوپاش یا اسپاترینگ صفحات گرافیتی در آن اتفاق می‌افتاد و یون‌های آرگون تولید می‌شود. یون‌های مثبت آرگون در میدان مغناطیسی شتاب می‌گیرند و روی الکترود گرافیتی دوم می‌نشینند.

این دستگاه به صورت انحصاری و نیمه صنعتی با کمترین هزینه نانوذرات و نانولوله‌های کربنی را تولید می‌کند و قابلیت دومی دارد که می‌توان با کمک آن حسگرهای تشخیص DNA و آنتی‌بیوتیک ساخت. به گفته میلاد موتاب، مدیرعامل شرکت دانش‌بنیان «اروم نانوافق»، این حسگرهای تشخیص آنتی‌بیوتیک و DNA براساس ارائه نمودارهای IV (مشخصه جریان-ولتاژ) کار می‌کنند. به این شکل که ابتدا آنتی‌بیوتیک یا DNA در دستگاه تزریق می‌شود و سپس اختلاف پتانسیلی بین دو الکترود داخل دستگاه ایجاد می‌شود تا ذرات شتاب بگیرند. دستگاه دو نمودار یکی قبل از شتاب گرفتن و دیگری بعد از شتاب گرفتن ذرات ارائه می‌دهد که مقایسه این دو نمودار جنس آنتی‌بیوتیک و DNA را مشخص می‌کند.

این دستگاه که در صنایعی مانند هوا-فضا، هسته‌ای، بسته‌بندی، رنگ‌سازی و لاستیک، صنایع فولاد، پتروشیمی و کامپوزیت کاربرد دارد، همچنین قابلیت ساخت نانوآلوتروپ‌های کربنی شامل نانولوله‌های تک دیواره و چند جداره، فیبر کربنی، کربن سیاه و گرافیت را نیز دارد.

بیشتر بخوانید:

معرفی ۳۶ محصول نانویی توسط واحد شیراز دانشگاه آزاد

میلاد موتاب گفت: با این دستگاه می‌توانیم نانوذرات را هم به شکل مایع و هم به شکل جامد تهیه کنیم. تاکنون انواع نانوذرات از جمله نانوذرات نقره، اکسید مس، ترکیبی آلومینیوم، نقره و برنج و فیبرهای آهکی با این دستگاه تولید شده است.

به گفته او، نانوذرات معمولا به شکل جامد تولید می‌شوند، اما با استفاده از پلی‌اترآمین و همچنین روش انفجار الکتریکی سیم می‌توان این نانوذرات را به شکل مایع درآورد. در این روش، جریان الکتریکی بسیار زیادی از سیم نازک فلزی می‌گذرد و با توجه به مقاومت الکتریکی فلز، باعث انفجار آن می‌شود. در وهله اول، سیم ذوب و اجزای آن از هم جدا می‌شوند و طی چند میکروثانیه به حالت قطرات کوچک یا اتم‌های تبخیر شده در می‌آیند.

پس از ذوب و تبخیر فلز مورد نظر، پلاسما تشکیل می‌شود که می‌تواند هادی الکتریسیته باشد. در ابتدای انفجار الکتریکی سیم، سه فرآیند به ‌طور همزمان رخ می‌دهد: ذوب شدن سیم فلزی، تشکیل پلاسما و تجزیه‌ محیط خنک کننده. در مرحله اول، بخش اصلی جریان از تمام سطح مقطع سیم می‌گذرد و پس از ذوب شدن، قطرات از بخشی از سیم تشکیل می‌شوند. همچنین، بخش دیگر سیم به حالت اتم‌های منفرد تبخیر می‌شود. به علت وجود انرژی زیاد در پالس الکتریکی، اتم‌ها می‌توانند برانگیخته شوند و بارهای جزئی یا کامل دریافت کنند. از اجزای فرایند، یک حباب پلاسمای گازی بلافاصله در زمان بسیار کوتاهی تشکیل می‌شود. در این زمان کوتاه، اجزای پخش شده اتمی با یکدیگر واکنش می‌دهند و حباب فرو می‌ریزد. مولکول‌های محصولات تشکیل شده متراکم می‌شوند و به شکل مایع درمی‌آیند.

به گفته موتاب، تاکنون چندین دستگاه تولید نانوذرات کربنی به پژوهشکده‌هایی از جمله گروه فیزیک دانشگاه آزاد و پژوهشسراهای دانش‌آموزی سلماس و تکاپ و همچنین دانشگاه سراسری ارومیه فروخته شده است.

شرکت دانش‌بنیان «اروم نانوافق» در مرکز رشد واحد ارومیه دانشگاه آزاد قرار دارد.

انتهای پیام/