محققانی از دانشگاه پوردو (
Purdue University
) توانستند میزان نیروی لازم
برای پوسته پوسته شدنِ نانولوله‌های کوچک از سایر مواد را به دقت اندازه‌گیری کنند.
به کمک این داده‌ها می‌توان علاوه بر
تنظیم استانداردهایی برای نانوساخت، ساختارهایی را که دارای قابلیت بالا رفتن از دیوار
هستند طراحی کرد.
هم‌اکنون محققان مایلند که بدانند که
ساختارهای کوچک، چگونه به سایر مواد می‌چسبند. چنین دانشی می‌تواند در حوزه‌هایی
چون ساخت ابزارهای نانوالکترونیک، کامپوزیت‌ها، نانوانبرک‌های نانولوله‌یی، نانوسیم‌ها،
پلیمرهای زیستی و پیوندهای استخوانی سودمند واقع شود.
محققان مذکور در اندازه‌گیری‌های خود از
آزمایش‌های استاندارد صنعتی استفاده کردند. در این آزمایش‌ها که برای اولین بار در
حد نانومقیاس به شکل موفقیت‌آمیز، مورد استفاده قرار گرفته‌اند، از یک
AFM
برای اندازه‌گیری نیرو استفاده می‌شود.
آرویند راماند، استادیار مهندسی مکانیک
در پاردو می‌گوید: «به دلیل وجود نیروهای واندروالس، یک محیط نانومقیاس برای موادی
که در این محیط قرار می‌گیرند، نسبتاً چسبناک است. از آنجایی که یک نانومتر حدوداً
۱۰ برابر اندازه یک اتم است، این نیروها در نانومقیاس حضوری محسوس دارند.»
مارک استروس، دانشجوی دکتری مکانیک،
نخستین کسی است که آزمایش‌های پوسته پوسته شدنِ نانولوله‌ها را انجام داده است. انرژی
لازم برای کندن نانولوله‌ها از یک سطح برحسب نانونیوتون اندازه‌گیری می‌شود.
بنا به گفته استروس، این انرژی متناسب
با «انرژی سطح مشترک» نانولوله است وانرژی سطح مشترک، نشان‌دهندهٔ میزان چسبندگی
مواد می‌باشد.
رامان درباره نانوکامپوزیت‌ها گفت: «یکی
از مهم‌ترین موضوعات در ساخت نانوکامپوزیت‌ها، پوشش دادن فیبرها با موادی است که
چسبندگی آنها را به ماتریس بیشتر می‌کند. از این رو باید میزان چسبندگی این مواد
را با پوشش‌های مختلف اندازه‌گیری کرد.»
از طرف دیگر، شناخت نحوه چسبیدن
نانولوله‌ها به یکدیگر بسیار مهم است، زیرا برای ایجاد خصوصیات بهتر، باید از توده
شدن این مواد جلوگیری شود.
یکی دیگر از فواید مهم این روش، کمک به
دانشمندان در شناخت مکانیزم چسبیدنِ مارمولک‌ها به سطوح می‌باشد، زیرا موهای کوچک
پاهای جلویی این حیوان از چسبندگی واندروالس بهره می‌گیرند. با شناخت این مکانیزم،
می‌توان از آن در کاربردهای صنعتی و نظامی الگوبرداری کرد.
نتایج این بررسی در شماره ماه فوریه
نشریه
Nano Letters
چاپ شده
است.
