بهگزارش ستاد ویژهی توسعهی فناوریهای نانو بهنقل از سایت «نانو ورک» (Nano Werk) بهنقل از مجلهی «علوم و فناوری نانو» (Nanoscience and Nanotechnology)، این طرح در واقع توسعهی مواد تیغهمانندی است که در مرزهای جدید پیشرفت فناوری نانو قرار دارد.
این نانو مواد منیزیمی درک معمول راجع به رشد نانوساختارها را به چالش کشیده و میتوانند در ذخیرهسازی انرژی و فناوری پیلهای خورشیدی مورد استفاده قرار بگیرند.
بنابر گفتهی دکتر «گوئو چینگ وانگ» (Gwo-Ching Wang) استاد فیزیک کاربردی و نجوم دانشگاه «رنسلر»، این سطوح نانومقیاس تیز تا حد زیادی متفاوت از نانو مواد دیگری هستند که تاکنون با استفاده از رسوبدهی زاویهای ایجاد شدهاند.
ساختار تقریباً نانوبعدی تولید شده توسط این تیم تحقیقاتی باور قبلی در مورد رسوبدهی زاویهای را عوض کرده است. محققان قبلاً بر این باور بودند که با روش «رسوبدهی زاویهای» تنها ساختارهای استوانهای همانند نانومیلهها یا نانوفنرها قابلسنتز هستند.برخلاف نانومیلهها و نانوفنرهای سهبعدی، نانوتیغهها بسیار باریک بوده و سطح بسیار بالایی دارند.
بنابر گفتهی «وانگ»، این نانوتیغهها بهطرز عجیبی بهشکل یک نانومادهی متحدالشکل بهسمت بیرون از صفحه رشد میکنند و حدود یک تا دو میکرون بین آنها فاصله است.
«وانگ» میگوید: این ماده میتواند در ذخیرهسازی انرژی مخصوصاً ذخیرهی هیدروژن بسیار مفید باشد. برای ذخیرهی هیدروژن سطح بسیار بالایی مورد نیاز است تا فضای لازم برای گسترش اتمهای هیدروژن وجود داشته باشد.
سطح بسیار بالای این نانوتیغهها همراه با فاصله زیادی که بین آنها وجود دارد میتواند این مواد را به کاندیدایی ایدهآل برای ذخیرهسازی هیدروژن مبدل کند.
محققان برای ایجاد این نانوتیغهها از رسوبدهی زاویهای بخار استفاده کردهاند. در این روش - که بهطور وسیعی مورد استفاده قرار میگیرد - ابتدا مادهی مورد نظر (که در اینجا «منیزیم» است) تبخیر شده و سپس بهصورت زاویهدار روی یک سطح رسوب داده میشود.
با تغییر زاویهی رسوبدهی، ساختار مادهی رسوب داده شده روی سطح نیز تغییر میکند.
زمانی که محققان عمل رسوبدهی را در زاویهی صفر و بهصورت مستقیم روی سطح انجام دادند تیغهها شبیه تودهای از صفحههای کوچک شدند که در همدیگر فرو رفته بودند. زمانی که زاویهی رسوبدهی افزایش یافته و بهمقدار خاصی رسید ساختارهای تیغهای نمایان شدند.
محققان دانشگاه «رنسلر» در حال حاضر بهدنبال روشهایی هستند تا بتوانند این نانوتیغههای منیزیمی را با کاتالیزورهای فلزی روکشدهی نموده و از آنها برای بهدام انداختن و ذخیرهی هیدروژن استفاده کنند.