کشف رموز هالهسازي نانوذرهيي

-------------------------------


روشجديد «هالهسازي نانوذرهيي» که توسط دانشمنداني از آزمايشگاه مليآرگونه(Argonne) وابسته به وزارت انرژي ايالات متحده (DOE) برايپايدارسازي کلوئيدي ابداع شده به پيدايش راهي جديد براي کنترل پايداريبرخي از مخلوطهاي معلق کلوئيدي منجر شود.


به تازگي دانشمندان آرگونه، با همکاري محققاني از دانشگاه ايلينويز توانستهاند تا راز ساختار هالة نانوذرهيي را کشف کنند.


يکشيشة شير با چشم غير مسلح به شکل مايع ديده ميشود؛ اما در زير ميکروسکوپداراي گلبولها يا ذرات کوچکي است که در مايع معلق هستند. به چنين مادهاي«کلوئيد» گفته ميشود. براي پايداري کلوئيدها بايد يک تعادل ظريف و دقيقميان نيروهاي مخالف برقرار شود؛ نيروهاي جاذبه بايد با نيروهاي دافعهتطابق داشته باشند.


در هالهسازي نانوذرهيي، نانوذرات بسيارباردار و ميکروکرههاي کلوئيدي ـ که بار آنها قابل صرف نظر کردن است ـ بايکديگر ادغام ميشوند.


نانوذرات مذکور در اطراف ميکروکرههابه صورت خود به خود مرتب شده، ساختاري هاله شکل را ايجاد ميكنند کهموجب پايداري محلول ميشود. اين راهکار جديد براي توليد مواد در روشهايسنتي قابل استفاده نيست.


ساختار هالة مذکور ـ که عامل اصليپايدارسازي کلوئيد است ـ همواره به صورت يک راز بوده است؛ زيرانانوذرات ايجادكنندة هاله، صد بار کوچکتر از ميکروکرههايي هستند کهبهوسيلة نانوذرات احاطه شدهاند. دانشمندان آرگونه، با استفاده ازپرتوهاي ايکسي ـ که از طريق چشمة فونوني پيشرفتة آرگونه(APS) توليد شدهبودند ـ و با همکاري محققاني از دانشگاه ايلينويز، موفق به كشف راز ساختارهالة نانوذرهاي را کشف شدند.


اين محققان با استفاده از يکابزار پراکندهسازي اشعة ايکس در زواياي بسيار کوچک (USAXS) در APSدريافتند که نانوذرات مورد منظر در فاصلهاي کوچک از سطح ميکروکرهها لايةمنظمي با وابستگي پايين ايجاد ميكنند.


به گزارش ستاد ويژهتوسعه فنآوري نانو، اين کشف به ايجاد اين احتمال منجر ميشود که جاذبهايضعيف بين نانوذره و ميکروکره وجود دارد؛ به اين ترتيب پيشبينيهاي نظريةپيشين ـ که ادعا ميکردند هالة مورد نظر تنها در چنين محيطي قابل تشکيلاست ـ تأييد ميشود.


فان زنگ از آرگونه که در اين اکتشاف نقشداشته است، ميگويد: «از آنجايي که ما يک متدولوژي براي تعيين ساختارهالة نانوذرهيي پيريزي كردهايم، کشف ما راه را براي بررسي نظاممندتمام نمودارهاي فاز نانوذره - ميکروکره که مرتبط با اين راهکار جديدپايدارسازي کلوييدي هستند، هموار ميکند».


نتايج اين بررسي در نشريه Langmuir به چاپ رسيده است.