هواپیماهای نانو کاغذی در راهند(2)

در سال 1985 میلادی، هری کروتو، از دانشمندان سرشناس انگلیسی آن دوران به گروهی از محققان دانشگاه رایس پیوست که آزمایش های منحصر به فردی را در خصوص خلق شرایط محیطی بسیار سخت و خشن حاکم بر ستارگان آغاز کرده بودند.

آنها در نظر داشتند دریابند چگونه ستارگان به عنوان منبع اصلی کل کربن های موجود در عالم، این عنصر سازنده را تولید می کنند در جریان این بررسی ها همه چیز طبق برنامه پیش می رفت. از آن زمان تاکنون تلاش های آن دانشمندان برای درک بهتر از ساختارهای کربنی همچنان ادامه داشته است. کروتو آن دوران را به یاد می آورد و اکنون در دانگشاه فلوریدا رهبری برنامه ای را در دست دارد که بزودی به خلق پوشش های ویژه بسیار سبک و مقاوم در محیط ها و فشارهای قابل توجهی نظیر محیط حاکم بر ستارگان منجر خواهند شد.

البته طی سال های اخیر دانشمندان دیگری نیز در این فرآیند حضور داشته اند، از جمله سومیو، دانشمند ژاپنی، او نوع لوله ای شکلی از عناصر کربنی را ارائه کرد که برای جامعه علمی تحقیقاتی جهان دستاوردی ارزشمند به حساب می آمد. در ادامه محققان دیگری نیز البته به صورت سهوی متوجه شدند می توان این ریز لوله ها را روی یکدیگر فشرده ساخت و در نهایت Buckpaper ارائه کرد. این محصول جدید در حقیقت یک فیلم بسیار نازک است که کابردهای قابل توجهی دارد، اما راز نهفته در پس قدرت و استحکام خیره کننده این محصول جدید مربوط به چیست؟

بن وانگ، مدیر انستیتوی مواد با عملکرد عالی دانشگاه فلوریدا می گوید: این راز به سطح وسیع هر یک از نانو لوله ها باز می گردد. اگر تنها یک گرم از این نانولوله را در دست بگیرید و در ادامه تک تک آنها را به ورقه های گرافیتی باز کنید، آن گاه می توانید با استفاده از آنها حدود دوسوم از سطح چمن فوتبال را بپوشانید!

نانو لوله های کربنی بتازگی به دنیای ورزشی و بخصوص تنیس نیز راه یافته اند. محققان این عرصه از علوم با استفاده از آنها توانسته اند بر استحکام راکت های تنیس بیفزایند تا ورزشکار در عین حال که وسیله سبک تری در دست می گیرد، با خیال راحت تری در خصوص استحکام راکت به توپ ضربه بزند.

در این میان دوچرخه سواری نیز از جمله ورزش هایی بوده است که فناوری نانو و نانو لوله های کربنی تأثیر خیره کننده ای بر توسعه آن داشته است. در حال حاضر در ساخت دوچرخه ها و راکت های تنیس جدید از نوعی رزین ترکیبی استفاده می شود که بین یک تا 5 درصد آنها را نانولوله های کربنی تشکیل می دهند. این مواد در قالب نوعی پودر مخصوص به رزین یاد شده اضافه می شوند، اما Buckpaper تا 50 درصد دارای نانولوله های کربنی است که از این حیث نیز برتری ویژه ای بر نانولوله های کربنی معمولی دارد.

دانشمندان این پروژه با چالش هایی نیز رو به رو بوده اند. یکی از مهم ترین آنها این است که با زوایای عجیب و غریبی به یکدیگر متصل می شوند و نتیجه اش محدود شدن قدرت Buckpaper هاست. دکتر وانگ و تیم تحقیقاتی اش به راه حل جالب توجهی در این زمینه دست یافته اند؛ قرار دادن نانولوله ها در برابر میدان مغناطیسی بسیار قوی و در نتیجه قرار گرفتن آنها در یک ردیف منظم. حاصل این ابتکار، چیزی جز افزایش قدرت و استحکام آنها نیست.

گردآوری: محسن مرادی