پژوهشگران مهندسی مواد دانشگاه صنعتی شریف، موفق به ارائه یک مدل ریاضی از مکانیزم رشد الکتروشیمیایی نانوسیم و نانولوله‌های طلا شدند. به گزارش سرویس فناوری ایسنا، در روش‌های سنتز، شبیه‌سازی و کنترل مشخصه‌های مورفولوژیکی و ابعادی نانومواد (<100 نانومتر) امری قابل توجه در علم و مهندسی نانومواد است. خواص و پاسخ نانوساختار در برابر محرک بیرونی به شدت تحت تأثیر مشخصه‌های مورفولوژیکی و هندسی آن است. از این روی، یافتن مدلی ریاضی برای شکل‌گیری نانوساختار‌ها در طی یک فرایند سنتز الکتروشیمیایی با هدف کنترل مورفولوژی آن همواره مورد توجه بسیاری از محققان قرار گرفته است.
به نوشته سایت نانو، در فرایند‌های سنتز الکتروشیمیایی نانوساختاری مشخص، نفوذ کمپلکس‌های فلزی از بالک محلول به سمت مواضع احیای یون، به عنوان عاملی کنترل‌کننده در رشد و شکل‌گیری مطرح است.
محی‌الدین باقری حریری، دانشجوی مقطع کارشناسی ارشد رشته مهندسی مواد دانشگاه صنعتی شریف و محقق این طرح با بیان این که در این کار، رشد الکتروشیمیایی نانوسیم/لوله‌های طلا مدل شده است، افزود: در این تحقیقات مکانیزم رشد الکتروشیمیایی نانوسیم و نانولوله‌های طلا با مدل‌های ریاضی مربوط به آرایه‌هایی از ابر-ریز الکترودهای سیلندری شکل، با استفاده از تطبیق پاسخ جریان ثبت شده در ضمن احیای اجزای یونی طلا (در حین رشد الکتروشیمیایی نانوسیم/لوله) بر پاسخ متناظر با آرایه‌های ابر-ریز الکترودهای سیلندری شکل مورد بررسی قرار گرفت.
وی در مورد اهمیت این تحقیقات گفت: تاکنون در سراسر دنیا، نانوسیم/لوله‌های طلا در مقیاس آزمایشگاهی سنتز شده و مورد بهره‌برداری قرار گرفته‌اند. هر چند برخی شرکتهای آمریکایی در ساخت ابر-ریزتراشه‌های الکترونیکی و نانوتراشه‌ها (NanoChips) از این نانومواد به علت خواص هدایتی الکتریکی فوق‌العاده استفاده کرده‌اند.
وی افزود: همچنین تاکنون یک یا دو شرکت معروف، استفاده از این نانوسیم‌ها را برای ساخت صفحه نمایشگر‌های قابل انعطاف با قابلیت عبور نور مورد آزمایش قرار داده است.
باقری حریری ادامه داد: به علاوه، نانوسیم/نانولوله‌های طلا عملکرد بسیار خوبی به لحاظ حد تشخیص و حساسیت بسیار بالا برای ردیابی و شناسایی یون‌های سنگین مثل جیوه، کروم شش ظرفیتی، کادمیم و سایر آلاینده‌ها مثل نیترات‌ها در آب داشته‌اند و می‌توانند در ساخت صفحات حسگر یون‌های سنگین و مضر در آب آشامیدنی در صنایع تصفیه آب مورد آزمایش قرار گیرند.
محقق طرح با بیان این که این کار تحقیقاتی در چند مرحله صورت گرفته است، در مورد مراحل تحقیق گفت: ابتدا سنتز نانوسیم/لوله‌های طلا با استفاده از روش رسوبدهی الکتروشیمیایی صورت گرفت و داده‌های ثبت شده در ضمن شکل‌گیری نانوساختار‌ها مورد بررسی قرار گرفت و احیای الکتروشیمیایی نانوسیم‌های طلا با استفاده از پاسخ جریان آرایه‌هایی از ابر-ریز الکترودهای سیلندری شکل مورد تحلیل قرار گرفت.
باقری حریری تصریح کرد: سپس مدلی تجربی با خطای حدود 85/2 درصد برای نفوذ کمپلکس‌های یون طلا در محلول، حین رشد نانوسیم‌های طلا برای اولین بار به دست آمد و نهایتا عملکرد و پاسخ سنجی نانوساختار‌های حاصل انجام شد.
نتایج این کار تحقیقاتی که توسط محی‌الدین باقری حریری، دکتر ابوالقاسم دولتی دانشیار دانشکده مهندسی مواد دانشگاه صنعتی شریف و روزبه سیاوش موخر دانشجوی مقطع دکتری رشته مهندسی مواد دانشگاه صنعتی شریف صورت گرفته، درمجله The electrochemical society منتشر شده است.