پژوهشگران دانشگاه كردستان موفق به ساخت سوزن نانولوله کربني ميکروسکوپ نيروي اتمي با استفاده از ميدان الکتريکي متناوب شدند.

جمال افضلي، دانشجوي كارشناسي ارشد فيزيك دانشگاه كردستان و مجري اين طرح گفت: طي تحقيقي که در دانشگاه کردستان انجام شده است پژوهشگران فيزيک اين دانشگاه براي اولين بار در ايران موفق به ساخت سوزن نانولوله کربني ميکروسکوپ نيروي اتمي شدند. در اين تحقيق با استفاده از روش دي الکتروفوريس توانستند نانولوله کربن را به سر سوزن سيليکوني انباشت کنند.

وي خاطرنشان كرد: ميکروسکوپ نيروي‌اتمي يکي ‌از انواع ميکروسکوپ‌هاي پروبي روبشي‌ مي‌باشد. اساس کار تمام ميکروسکوپ‌هاي پروبي روبشي آن است که سطح نمونه توسط يک سوزن نوک تيز يا پروبي که نوک آن به صورت تک اتمي است روبش مي شود.

وي تصريح كرد: اين سوزن روبنده به دليل ابعاد بسيار کوچک خود مي‌تواند کوچکترين پستي و بلندي موجود در سطح را در حد نانومتر حس كرده و بسته به طبيعت برهم‌کنش‌هاي موضعي‌، مي توان تصويري سه‌بعدي از پستي و بلندي سطح، ساختار الکترونيکي، ساختار مغناطيسي يا هر خاصيت موضعي ديگر به دست آورد.

افضلي افزود: ميكروسكوپ نيروي اتمي يا AFM دستگاهي است كه براي بررسي خواص و ساختار سطحي مواد در ابعاد نانومتر به كار مي رود. انعطاف پذيري، سيگنال‌هاي بالقوه متعدد و امكان عملكرد دستگاه در مدهاي مختلف محققان را در بررسي سطوح گوناگون، تحت شرايط محيطي متفاوت توانمند ساخته است.

مجري طرح با بيان آن‌كه اين دستگاه امكان عملكرد در محيط خلاء، هوا و مايع را دارد، اظهار كرد: بر خلاف اكثر روش‌هاي بررسي خواص سطوح، در اين روش غالبا محدوديت اساسي بر روي نوع سطح و محيط آن وجود ندارد، با اين دستگاه امكان بررسي سطوح رسانا يا عايق، نرم يا سخت، منسجم يا پودري، بيولوژيك و آلي يا غير آلي وجود دارد.

وي به خواص سوزن نانولوله كربني ميكروسكوپ نيروي اتمي اشاره كرد و گفت: خواص قابل اندازه گيري با اين دستگاه شامل مورفولوژي هندسي، توزيع چسبندگي، اصطكاك، ناخالصي سطحي، جنس نقاط مختلف سطح، كشساني، مغناطيس، بزرگي پيوندهاي شيميايي، توزيع بارهاي الكتريكي سطحي و قطبش الكتريكي نقاط مختلف مي باشد لذا در عمل از اين قابليت‌ها براي بررسي خوردگي، تميزي، يكنواختي، زبري، چسبندگي، اصطكاك، اندازه و... استفاده مي شود.

افضلي ادامه داد: معمولا سوزن اين ميکروسکوپ از جنس سيليکون ساخته مي‌شود که در بهترين حالت شعاع انحنا آن 300 نانومتر است و به علت استحکام کم سيليکون زمان محدودي مي‌توان از آن استفاده کرد در صورتي‌که سوزن نانولوله کربني به علت شعاع انحناي بسيار کم در حدود 30 نانومتر باعث افزايش وضوح تصوير مي‌شود. همچنين به علت استحکام بالاي که نانولوله کربني دارند اين سوزن‌ها در مقايسه با سوزن‌هاي سيليکوني مدت زمان بسيار بيشتري قابل استفاده مي‌باشند.

وي اضافه كرد: از ديگر مزيت‌هاي سوزن نانولوله کربني اين است که با استفاده از آن مي‌توان رسانندگي نانولوله‌هاي کربن را اندازه گيري کرد.

گفتني است، اين طرح در قالب پروژه كارشناسي ارشد جمال افضلي با راهنمايي دکتر زهرا عالمي پور در دانشگاه کردستان انجام شده است.