ساخت نانو الیاف نامرئی با قابلیت‎های ویژه ‎

الیاف پلاستیکی بسیار نازک می‌توانند در آینده، ابزار مفیدی برای برخی از فناوری‌ها، نظیر سطوح خودتمیزکن، ابزارهای الکترونیکی شفاف و ابزارهای زیست‌پزشکی باشند که با مهارت رشته‌های ‏DNA‏ را دستکاری می‌کنند.
محققان دانشگاه‏Ohio‏ در شماره ماه ژوئن مجله ‏Nature Nanotechnology‏ چگونگی تولید سطوح صاف و بسیار شفاف همانند شیشه را توصیف کردند که سطح آنها با الیاف بسیار نازکی پوشیده شده‌است.
‏Epstein‏ ،پروفسور شیمی- فیزیک دانشگاه و رئیس مؤسسه پلیمرهای الکترونیکی و مغناطیسی دانشگاه، می‌گوید:” این فناوری روشی برای رشد بستری از الیاف با طول خاص را ارائه و با استفاده از یک سری واکنش‌های شیمیایی، خواص الیاف را بهینه می‌کند.”

یکی از مزیت‌های کار با این پلیمرها این است که می‌توانیم آنها را به طرق بسیار متفاوتی بسازیم. به‌علاوه می‌توانیم تقریباً هر سطحی را با این الیاف بپوشانیم.
در این مطالعه، دانشمندان الیافی با بلندی و قطرهای گوناگون رشد دادند و قادر بودند تا با تماس آنها با مواد شیمیایی گوناگون، ساختارهای مولکولی الیاف را تغییر دهند. آنها روشی برای ساخت الیاف جاذب و دافع آب اختراع کردند.

همچنین آنها دریافتند که می‌توانند سطوحی برای جذب‌ یا دفع‌ روغن بسازند یا متناسب با نوع پلیمری که برای ساخت الیاف استفاده می‌کنند، می‌توانند الیاف رسانای جریان الکتریسته بسازند. قابلیت سازمان‌دهی خواص الیاف، دریچه‌ای به‌سوی بسیاری از کاربردهای گوناگون می‌گشاید.
از آنجایی که خاک، آب و روغن به الیاف دفع‌کننده نمی‌چسبند، سطوحی که با آنها پوشش داده شوند مدت زمان بیشتری تمیز خواهند ماند. در مقابل، الیاف جداکننده پوشش ضد بخار مناسبی تشکیل می‌دهند؛ زیرا آنها آب را به‌صورت قطرات بسیار ریزی در‌آورده، سبب می‌شوند بر روی سطح صاف پراکنده نشوند. این پژوهشگران دریافتند که سطوح جاذب عمل یکسانی را برای باز کردن رشته‌هایDNA‏ مارپیچ از یکدیگر انجام می‌دهند.
‏Epstein‏ می‌گوید:” دانشمندان می‌توانند از این الیاف به‌عنوان خط‌مشی‌ای در مطالعه چگونگی برهمکنش‌های‏DNA‏ با مولکول‌های دیگر استفاده کنند، همچنین آنها می‌توانند‏DNA‏ از باز شده برای ساختن نانوساختارهای جدید استفاده کنند.”

تحقیقاتEpstein‏ و همکارانش بر روی پلیمرهایی که رسانای الکتریسیته هستند و نور ساطع می‌کنند یا تغییر رنگ می‌دهند متمرکز شده‌است. متناسب با انتخاب پلیمر، سطوح نانوالیاف می‌تواند رسانای الکتریسیته نیز باشند.
پژوهشگران توانستند این سطوح را برای یک ابزار نشرکننده نور به کاربرند. در نهایت، آنها نشان دادند که از الیاف مذکور می‌توان برای کنترل میزان جریان آب در ابزارهای میکروسیالی نیز استفاده کرد. این فناوری ترکیبی از دو فرایند شیمیایی متفاوت برای رشد مولکول‌های پلیمری است: یکی رشد نقاط پلیمری، موسوم به جوانه‌ها، بر روی یک سطح صاف و دیگری رشد الیاف عمودی که از بالای جوانه‌ها بیرون می‌زنند.
این الیاف تا زمانی که دانشمندان واکنش شیمیایی را قطع کنند رشد کرده و پوششی با ارتفاع یکسان را تشکیل می‌دهند.

‏Chiou، دانشجوی فارغ‌التحصیل که این فناوری را برای به دست آوردن دکتری خود توسعه داد، ادعا می‌کند که جدا از سطوح ضد بخار، سطوح خودتمیزکن وLEDهای آلی، تاکنون سطوحی را که در حسگرهای گلوکزی، ابزارهای ژن‌درمانی، ماهیچه‌های مصنوعی، نمایشگرهای نشر میدان و حفاظ‌های تداخل الکترومغناطیسی به کار می‌روند، تهیه کرده‌است.