مادة أنبوب الكربون النانوي: الطلاء السحري

ترجمة: ميشيل رحال، الكيمياء العربي

تعتبر أنابيب الكربون النانوية كمواد نانوية جديدة ذات واعدة بمتانة عالية، بالإضافة للعديد من الخواص الفيزيائية المثيرة للاهتمام. هذه المواد قوية جداً لدرجة أن العلماء تكهنوا بأنها قد تكون المادة المطلوبة لبناء مصعد إلى الفضاء. هناك العديد من التطبيقات المشابهة التي يراها العلماء في الأفق.

قبل أن تدخل هذه المادة المتقلبة الدبقة في التطبيقات الصناعية، يحتاج العلماء إلى الإمساك بأنابيب الكربون النانوية.

يقوم العلماء بتطوير تقنيات للتحكم بأنابيب الكربون النانوية والتي من شأنها أن تقود إلى تطبيقات في الطب ومواد التقوية، كالإطارات، الخوذ الرأسية..إلخ. تتكون أنابيب الكربون النانوية من أنابيب مكونة من ذرات الكربون فقط، وبقطر 1 نانومتر. وبغض النظر عن كونها قوية بشكل كبير، فهي أيضاً ذات ناقلية عالية جداً ومادة قابلة للفلورة. واحدة من التحديات التي واجهتهم أثناء التعامل مع هذه المادة، هي أن الأنابيب تلتصق مع بعضها وتشكل كتل. هذه مشكلة خصوصاً عندما نريد استخدام هذه المادة على سلم التطبيقات الصناعية. وجد العلماء طرق عديدة من أجل إبعاد الأنابيب عن بعضها لتحفيز أمر إلى النظام والتي كانت مشكلة عند التعامل مع هذا النوع من المواد الميكروئية. أحد التطبيقات التي تدرس جيداً هي إملاء الأنابيب بعميل مضاد للسرطان وبعثرتها ضمن الجسم لمحارية الداء، لكن حقن الجسم بمواد متكتلة على بعضها هي بحد ذاتها مشكلة.

بدلاً من ذلك، من المفضل استخدام محلول من أنابيب الكربون النانوية في الماء. استخدمت أيضاً أنابيب الكربون النانوية من قبل العلماء لتشكيل ما يسمى بالطلاء السحري. ما يفعله الأنبوب هو أخذ السمات ثلاثية البعد للمكان الذي يتوضع عليه. لنقول وكأنك ترتدي طلاء مصنوع من هذه المادة، فسوف تبدو كأنك قطعة من الورق.

بفضل الكثافة المنخفضة للأنابيب، والتي تجعلها خفيفة كالهواء، لا يشتت الضوء عندما يمر من خلالها. هذه الأنابيب أيضاً ذات قدرة على امتصاص الأمواج الكهراطيسية العريضة، لذلك لا ينعكس الضوء.

على ضوء ما سبق، إذا كان هناك غرض ما لا يشتت أو يبعثر الضوء، سوف يصبح غير مرئي لعين الإنسان أو أية جهاز ضوئي.

في المستقبل ستكون المواد التي نصنعها أقوى وأخف بشكل كاف لتشكيل بنى غير اعتيادية. مثلاً جسر يعبر المحيط مبعثر فيه كابلات مكونة من الأنابيب النانوية. قبة جيوديسية تغطي المدن مكونة من الكربون. في المستقبل، لا يمكننا إلا جعل هذه المواد تنمو كما قامت الطبيعة الأم خلال بلايين السنين بهندسة المتانة في أجسام الحيوانات، ذرة تلو الذرة.

المصدر:

“Everyday Chemistry – Carbon Nanotube Material: The Magic Coating.” Everyday Chemistry – Carbon Nanotube Material: The Magic Coating. N.p., n.d. Web. 19 Aug. 2014. http://humantouchofchemistry.com/carbon-nanotube-material-the-magic-coating