أنابيب النانو الكربونية هي عبارة عن مادة مصنوعة من الكربون وذات قطر صغير جدا يقاس بوحدة النانومتر ( 10-9 متر، أو واحد إلى 10000 من سمك شعرة الإنسان )
- تتكون جميع أنابيب النانو الكربونية من الجرافيت ولكنها تختلف من حيث الطول والسُمك وعدد الطبقات مما يغير من خصائصها الكهربية تبعًا لهذه الإختلافات، فأحيانًا تسلك سلوك المعادن وأحيانًا أخرى كأشباه الموصلات.
- عادة يترواح قطرانابيب الكربون النانوية من ١ نانومترالى ٥٠نانومتر ويتراوح طولها من عدة ميكرومترالى عدة سنتيمترات حسب التطورات الحالية في صناعة أنابيب النانو الكربونية.
- تتصنف الأنابيب النانوية حسب هياكلها إلى ثلاثة أصناف: أنابيب النانو الكربونية ذات الطبقة الواحدة (SWNT)، أو مزدوجة الطبقات (MWNT)، أو متعددة الطبقاتDWNT )).
- الأنابيب النانوية التي تُنتج في المعمل تتميز بقوتها وتُظهر خصائص حرارية وكهربية مُحبذة لصنع الرقائق؛ أنابيب النانو الكربونية لها إمكانية أن تعمل كأشباه موصلات، على سبيل المثال يُحتمل أن تحل محل السيليكون في مدى واسع في الأجهزة الحاسوبية.
- تدخل الأنابيب النانوية في مجال الرعاية الصحية حيث طور الباحثون زراعة الأسنان بإضافة الأنابيب النانوية إلى سطح المادة المراد زرعها, وقد تَبيَّن أن العظام تتسمك بالأنابيب الوعائية لثاني أكسيد التيتانيوم أفضل من سطح التيتانيوم القياسي, كذلك وقد أثبتت القدرة على تحميل الأنابيب الوعائية مع العقاقير المضادة للإلتهابات التي يمكن تطبيقها مباشرة على المنطقة المحيطة بالزرع.
- قد جاء الباحثون بعضلات اصطناعية تتكون من خيوط منسوجة مع أنابيب الكربون النانوية ومليئة بالشمع, أثبتت الإختبارات أن العضلات الإصطناعية يمكنها رفع أوزان أثقل 200 مرة مما تستطيع العضلات الطبيعية لنفس الحجم.
- وقد ثبت أن الأنابيب النانوية التي تتحد مع الأجسام المضادة المُنتجة من الدجاج أن تكون مفيدة في الفحوصات المخبرية لتدمير أورام سرطان الثدي تنجذب الأجسام المضادة التي تحمل الانابيب النانوية إلى البروتينات المُنتجة بواسطة نوع واحد من خلايا سرطان الثدي، وبمجرد أن تلتصق بهذه الخلايا تبدأ الأنابيب النانوية في امتصاص الضوء من ليزر الأشعة تحت الحمراء وتحرق الورم المُرفق.
- وقد طَور باحثون بجامعة كونتيتيكت جهاز استشعار يستخدم الأنابيب النانوية وجسيمات الذهب النانوية في الكشف عن البروتينات التي تُشير إلى وجود سرطان الفم, بينت الإختبارات أن هذا الجهاز دقيق ويُدلي بالنتائج في أقل من ساعة.
- تدخلت الأنابيب النانوية أيضًا في مجال الحفاظ على البيئة حيث تُستخدم أنابيب النانو الكربونية في تنظيف انسكابات الزيت؛ وَجد الباحثون أن إضافة ذرات البورون أثناء نمو الأنابيب النانوية الكربونية تجعل الأنابيب كالإسفنجة يمكنها امتصاص عدة مرات من وزن الزيت, هذه الإسفنجات النانوية الكربونية سحرية حيث يمكن استرجاعها بعد ملئها بالزيت.
- جهاز استشعار قائم على الأنابيب النانوية رخيص الثمن يمكنه الكشف عن البيكتريا الموجودة بالماء, الأجسام المضادة حساسة بنوع البيكتريا المرتبطة بالأنابيب النانوية، والتي يتم إيداعها بعد ذلك على شريط ورقي عند وجود البيكتريا تتعلق بالأجسام المضادة مُغيرة المسافة بين الأنابيب النانوية و مقاومة القطاع الورقي الذي يحوي الأنابيب الوعائية.
- تدخل الأنابيب النانوية في مجال الإلكترونيات أيضًا، أظهر باحثون من جامعة ستانفورد طريقة لصنع دوائر متكاملة تعمل باستخدام الأنابيب النانوية الكربونية لكي يجعلوا الدائرة تعمل، طوروا طرق لكي يزيلوا الأنابيب النانوية الفلزية، تاركين الأنابيب النانوية شبة الموصلة فقط، فضلًا عن خوارزمية التعامل مع الأنابيب النانوية المنحرفة؛ الطريقة التي أظهروها في هذه الجامعة بالمعامل بها 178 ترانزستور عاملاًا.
المصادر:
إعداد: Amira Esmail
مراجعة : Esraa Adel
تصميم:
#الباحثون_المصريون
