تولید پلاسما از بازیافت نانولوله‌های کربنی با مایکروویو

در یک مطالعه جدید که در Nanoscale منتشر شده است ، تیمی به سرپرستی استوارت لیچت در دانشگاه جورج واشنگتن توانسته است نانولوله های کربن را از یک مایکروویو معمولی تولید کند. این پلاسما نه تنها در دمای بیش از ۲ درجه سانتیگراد شگفت انگیز است ، بلکه می تواند ناخالصی های مانند فلزات ، الکترولیت ها و کربن آمورف کربن را از ساختار نانولوله ها پاک کند.

این یافته می تواند جایگزین روشهای درمانی پرهزینه و پیشرفته نانولوله ها شود که به تجهیزات تخصصی نیاز دارند. بر خلاف روشهای متداول مانند رسوب بخار شیمیایی (CVD) ، که نه تنها زیاد و آلاینده هستند ، بلکه پاکسازی آن نیز دشوار است ، پلاسما مایکروویو یک روش ساده و کم برای بهبود کیفیت نانولوله های کربن فراهم می کند.

هنگامی که گاز خنثی گرم می شود تا زمانی که الکترون ها از اتم های خود جدا شوند و یک محیط رسانا و واکنش پذیر برای تشکیل میدان های الکتریکی و مغناطیسی از هم جدا شوند ، پلاسما به عنوان چهارمین ماده ماده تشکیل می شود. پلاسما در دارو ، مواد و الکترونیک کاربردهای گسترده ای دارد ، اما معمولاً به تجهیزات ویژه و گران قیمت نیاز دارد. پدیده کشف شده توسط LASHT نشان می دهد که مایکروویوهای ساده ممکن است در آینده برای تولید پلاسما و درمان نانوساختار مورد استفاده قرار گیرند.

این موفقیت به دلیل استفاده از روشی است که لاشت در سال ۲ معرفی کرده بود: الکترولیز کربنات مذاب. در این روش پایدار ، دی اکسید کربن به اکسیژن و کربن تجزیه می شود – به نانوساختارهایی مانند گرافن یا نانولوله های کربن. اکنون ، لاشت و همکارانش با استفاده از این روش ، نانولوله هایی را با ویژگی های منحصر به فرد ساخته اند که رفتار غیر منتظره ای را در برابر امواج مایکروویو نشان می دهد.

نکته جالب این است که پلاسما فقط در نانولوله هایی که مستقیماً از دی اکسید کربن تولید می شوند ، نه در نانولوله های معمولی مانند CVD یافت می شوند. محققان حدس می زنند دلیل این تفاوت وجود فلزات واسطه در ساختار نانولوله های به دست آمده از الکترولیز کربنات مذاب است. این فلزات هدایت الکتریکی و خصوصیات مغناطیسی ساختار را افزایش داده و جذب انرژی مایکروویو را تسهیل می کند. در نتیجه ، دما به حدی می رسد که پلاسما تشکیل می شود.

یافته های اخیر نه تنها روش جدیدی برای تصفیه نانومواد ، بلکه یک چشم انداز امیدوار کننده برای استفاده مجدد از دی اکسید کربن و کاهش اثرات زیست محیطی فناوری نانو فراهم می کند. از طرف دیگر ، توانایی تولید پلاسما با لوازم خانگی ساده مانند مایکروویو می تواند تحقیقات آزمایشگاهی را در سراسر جهان تغییر دهد.