توليد الياف‌هايي با عملکرد بالا با استفاده از نانولوله‌هاي کربني
محققان دانشگاه نورث وست، موفق به ساخت نوعي الياف شده‌اند که از چلوار محکم‌تر است. در ساخت اين الياف از نانولوله‌هاي کربني و پليمر استفاده شده و مي‌توان از آن در بخش دفاعي و هوافضا استفاده کرد.
يک گروه تحقيقاتي متشکل از گروه‌هايي از دانشگاه‌هاي مختلف موفق به ساخت اليافي محکم و مقاوم در برابر پارشدگي شده‌اند. اين الياف ترکيبي از نانولوله‌هاي کربني و پليمر است. اين گروه با استفاده از ميکروسکوپ الکتروني توانستند اين الياف‌ها را در مقياس‌هاي مختلف – از مقياس نانو تا ميکرومقياس - مورد سنجش قرار دهند که اين مسئله درک آنها را از چگونگي برهم‌کنش اين رشته‌ها بهتر مي‌کند.
اسپينوسا، از محققان اين پروژه، مي‌گويد که ما قصد ساخت الياف‌هاي سفت و مستحکم را داريم. در حوزه‌ي مهندسي ساخت الياف، بزرگ‌ترين مسئله اين است که الياف يا بايد محکم باشد يا انعطاف‌پذير، ما مي‌خواستيم اليافي بسازيم که هر دوي اين ويژگي‌ها را دارا باشند. اين الياف پيش از پاره شدن انرژي بسيار زيادي را پخش مي‌کند. استحکام اين الياف نيز بسيار بسيار بالاست و مي‌توان از آن در بخش‌‌هاي دفاعي و هوافضا استفاده کرد.
اين پروژه بخشي از برنامه‌ي پيشگامي تحقيق در بخش دفاعي است که به دست محققان بين‌رشته‌اي انجام مي‌شود. اسپينوسا و همکارانش 7.5 ميليون دلار از ارتش آمريکا براي کار روي الياف‌هاي مستحکم دريافت کرده‌اندو پس از اتمام پروژه، از آنها در جليقه‌هاي ضد گلوله، چترهاي نجات، مواد کامپوزيتي مورد استفاده در خودروها، هواپيماها و ماهواره‌ها استفاده مي‌شود. براي توليد اين الياف‌ها، محققان از نانولوله‌هاي کربني شروع کردند. آنها براي چسباندن نانولوله‌هاي کربني به يکديگر از يک پليمر استفاده کردند. پس از چسباندن نانولوله‌ها به هم، آنها به هم بافته شده، الياف را ايجاد مي‌کنند. براي تست استحکام و ميزان پاره‌شدگي، اين گروه تحقيقاتي از ميکروسکوپ الکتروني روبشي (SEM) استفاده کردند. به کمک SEM، مي‌توان از سطح الياف‌ها تصوير گرفت و با آن از هرگونه تغيير شکل احتمالي يا گسستگي الياف‌ها مطلع شد.
اين تحقيق نحوه‌ي عملکرد اين ماده در مقياس‌هاي مختلف را به آنها نشان داد. محققان قصد دارند که عمل مولکول‌ها را در مقياس‌هاي نانو بررسي کرده و به درک بهتري از آن برسند تا با آن بتوانند الياف‌هاي محکم‌تري در آينده توليد کنند. نتايج اين تحقيقات نشان داد که اين الياف از چلوار محکم‌تر است.
نتايج اين تحقيق در نشريه‌ي ACS Nano چاپ شده‌است.
جواب بصورت نقل قول
چنانچه يك ميدان مغناطيسي به اين افزاره اعمال شود، فروسيال بيشتر داخل يكي از محفظه‌ها حركت مي‌كند و لنز مايع 1- متيل نفتالن را هل ميدهد و در نتيجه انحناي آن را تغيير ميدهد. امير هيرسا و همکارانش در مؤسسه پلي تکنيک رنسلار، با پر کردن سه تا از چهار سوراخ روي يک بستر با فروسيال، افزاره‌ي خود را ساخته‌اند. کشش سطحي اين فرو سيال اجازه مي‌داد که قطرات از کناره‌هاي بستر بالاتر آمده و برآمدگي تشکيل دهند. آنها چهارمين سوراخ را با 1- متيل نفتالن که ترکيبي است که بعنوان يک لنز مايع استفاده مي‌شود، پر کردند. سپس اين محققان اين سيستم را آب‌بندي کرده و آنها را با آب پر کردند. در نتيجه در نهايت دو محفظه (chamb ER ايجاد شد که با اين بستر از هم جدا شده بودند و فروسيال و 1- متيل نفتالن تنها ارتباط دهنده بين آنها بودند. 