امکان شناسایی خواص نانوساختارهای مختلف به کمک طیف سنجی رامان

پژوهشگران دانشگاه شیراز و پژوهشگاه دانش‌های بنیادی، در یک مطالعه مروری به بررسی رابطه بین فرکانس حاصل از طیف سنجی رامان و خواص و مشخصات نانوساختارهای مختلف پرداخته‌اند.

به گزارش سرویس فناوری ایسنا، در سال‌های اخیر توسعه‌ فناوری نانو موجب ساخت انواع نانومواد با هندسه و ساختارهای متفاوت شده است. این نانوساختارها شامل فولرین‌ها، نانو‌لوله‌های کربنی یک و چند دیواره، صفحات گرافن، نانو‌ذرات، نانو سیم‌ها و غیره است. یکی از مهم‌ترین دغدغه‌های محققین پس از تولید نانوساختارها، شناسایی و تخمین ویژگی‌های آن‌هاست.

به گفته‌ دکتر اسمعیل قوانلو، با توجه به ابعاد این ذرات، مشاهده و اندازه‌گیری خواص آن‌ها با استفاده از روش‌های مستقیم غیرممکن و یا بسیار سخت و پرهزینه است. از این رو یافتن روش‌های ساده و ارزان جهت شناسایی ویژگی‌های این مواد از اهمیت زیادی برخوردار است. این طرح به مطالعه‌ مروری روشی کاربردی در شناسایی انواع نانوساختارها می‌پردازد.

نتایج این مطالعه امکان شناسایی و تعیین خواص مکانیکی نانومواد مختلف را با صرف هزینه‌ بسیار کم امکان پذیر ‌کند.

قوانلو در خصوص این روش شناسایی عنوان کرد: «یکی از مؤثرترین آزمایش‌های صورت گرفته جهت شناسایی نانوساختارها طیف سنجی رامان است. از مهم‌ترین نتایجی که از این طیف سنجی حاصل می‌شود، فرکانس RBM یا مود تنفسی –شعاعی است. با استفاده از این فرکانس امکان تعیین اندازه و خواص این مواد امکان پذیر می‌شود.»

وی در ادامه افزود: «مطالعات متعددی جهت تعیین این فرکانس برای نانولوله‌های کربنی به انجام رسیده است و بسیاری از محققان معتقد هستند که این فرکانس تنها در این نانوساختار قابل مشاهده است. این در حالیست که در سال‌های اخیر وجود این مواد ارتعاشی در طیف رامان سایر نانوساختارها نیز مشاهده شده است. با توجه به این مهم، در پژوهش حاضر ارتعاشات انواع نانوساختارها به جهت تعیین مشخصه‌های ساختاری و مکانیکی آن‌ها به صورت جامع بررسی شده است.»

همانگونه که اشاره شد این پژوهش، به بررسی مطالعات تئوری و عملی اخیر صورت گرفته در فرکانس‌های RBM نانوساختارها با شکل‌های مختلف می‌پردازد. به نظر می‌رسد یک تناظر یک به یک بین ویژگی‌های هندسی نانوساختارها و فرکانس RBM آن‌ها وجود دارد. لذا یک نمای کلی از فرکانس RBM نانوساختارهای کربنی، نانوذرات کروی و نانوسیم‌ها و خصوصیات هندسی آن‌ها ارائه شده است.

این تحقیقات حاصل تلاش‌های دکتر اسمعیل قوانلو، دکتر سید احمد فاضل زاده- اعضای هیأت علمی دانشگاه شیراز- و دکتر هاشم رفیعی تبار- عضو هیأت علمی دانشگاه علوم پزشکی شهید بهشتی و پژوهشگاه دانش‌های بنیادی- است. نتایج این کار در مجله‌ International Materials Reviews (جلد 60، شماره 6، سال 2015، صفحات 312 تا 329) به چاپ رسیده است.

منبع :