در یک پیشرفت چشمگیر در زمینه علم مواد، محققان برای اولین بار با موفقیت نانولوله های فلزی سولفید نیوبیم با خواص پایدار و قابل پیش بینی را با کمک یک ماده ساده ایجاد کردند.
به گزارش خبرگزاری مهر، گروهی از محققان بین المللی با استفاده از نمک خوراکی توانستند به این پیشرفت دست یابند. به گفته محققان، چنین دستاوردی راه را برای توسعه دستگاههای الکترونیکی سریعتر، سیمهای ابررسانا کارآمدتر و فناوریهای کوانتومی آینده هموار میکند.
در بیانیه پژوهشگران در این خصوص آمده است: هدف مهم در حوزه تحقیقات نانومواد، توسعه نانولولههای فلزی با ویژگیهای پایدار است که احتمالاً منجر به توسعه دستگاههای الکترونیکی سریعتر و انتقال کارآمدتر برق و در عین حال پیشرفتهای احتمالی در زمینه محاسبات کوانتومی خواهد شد.
نانولوله ها ساختارهای استوانه ای بسیار کوچکی هستند و از چرخاندن ورقه های اتم ایجاد می شوند. این لوله های توخالی به دلیل ابعاد کوچکشان رفتار متفاوتی نسبت به مواد حجیم نشان می دهند. نانولولهها ممکن است قویتر از فولاد، اما سبکتر از پلاستیک باشند، گرما را هدایت میکنند و الکتریسیته را با حداقل مقاومت حرکت میدهند. در برخی موارد آنها اثرات کوانتومی خارق العاده ای از خود نشان می دهند. این ویژگیهای خارقالعاده، نانولولهها را به گزینهای امیدوارکننده برای نسل بعدی فناوریها در زمینههای الکترونیک، انرژی و تحقیقات کوانتومی تبدیل میکند.
به گفته محققان دانشگاه پنسیلوانیا، خواص نانولوله ها را می توان به طور خاص با انتخاب ترکیب اتم ها تنظیم کرد. چنین تنظیمپذیری، محققان را به ایجاد نانولولههای دی سولفید نیوبیم، شکلی از فلز واقعی با پتانسیل پیشرفت در الکترونیک پرسرعت و ابررسانایی علاقهمند کرده است.
محققان این پروژه توانستهاند دیسولفید نیوبیم، فلزی که شکل تودهای آن قابلیتهای ابررسانایی را نشان میدهد، با موفقیت به نانولولههایی با عرض یک میلیاردم متر تبدیل کنند.
آنها با استفاده از ورقه های ساخته شده از نانولوله های کربن و نیترید بور، ساختار لوله ای شکلی از این ماده را با موفقیت ایجاد کردند که دستاورد مهمی است زیرا چنین موادی به طور معمول به شکل ورقه تخت وجود دارند. محققان زمانی به این پیشرفت دست یافتند که نمک سفره را در مرحله حساسی از فرآیند اضافه کردند، که باعث شد فلز به جای پخش شدن به دور قالب بپیچد و پوسته های نانولوله ای پایدار را تشکیل دهد.
نانولولههای بهدستآمده بهطور غیرمنتظره عمدتاً بهعنوان ساختارهای دولایه، شبیه جفت استوانههای تو در تو، شکل گرفتند. به نظر می رسد که این پیکربندی از نظر انرژی مطلوب است، با حرکت الکترون ها بین لایه ها، که ساختار را بسیار شبیه به یک خازن در مقیاس اتمی تثبیت می کند. مدلهای محاسباتی نیز از این مکانیسم پشتیبانی میکنند که نشان میدهد تعامل بین لایهها کلید حفظ یکپارچگی نانولولهها است.
