İncəsənət və elmin zərif birləşməsində, Rays Universitetinin tədqiqatçıları gücü, istilik sabitliyi və izolyasiya xüsusiyyətləri ilə seçilən bor nitrid nanoborucuqlarının (BNNTs) suda nizamlı maye kristal fazaların əmələ gəlməsinə necə kömək edə biləcəyini aşkar edərək, nanomateriallar mühəndisliyində böyük bir mərhələyə nail oldular. Onların Langmuir -də nəşr olunan işləri vizual olaraq o qədər heyrətamiz idi ki, jurnalın üz qabığını bəzəyirdi.

Bununla belə, bu canlı görüntü nanoölçülüdə elmin gözəlliyindən daha çoxunu təmsil edir. O, aerokosmik, elektronika və digər sahələr üçün yeni nəsil materiallara qapını açan ümumi öd-duz səthi aktiv maddə – natrium deoksixolat (SDC) istifadə edərək, BNNT-ləri sulu məhlullarda uyğunlaşdırmaq üçün yeni, miqyaslana bilən metodun mahiyyətini əks etdirir .

AJ Hartsook Kimya və Biomolekulyar Mühəndislik professoru, kimya, materialşünaslıq və nanomühəndislik professoru və tədqiqatın müvafiq müəllifi Matteo Pasquali, “Bu iş fundamental baxımdan çox maraqlıdır, çünki BNNT-lərin yeni nanorod maye kristallarını öyrənmək üçün model sistemləri kimi istifadə edilə biləcəyini göstərir” dedi.

“Əsas üstünlük ondan ibarətdir ki, BNNT-lər nisbətən şəffafdır və yüngül mikroskopiya ilə tədqiq etmək çətin olan tünd maye kristallar əmələ gətirən karbon nanoborucuqlarından fərqli olaraq görünən işıq vasitəsilə asanlıqla öyrənilir.”

İlk müəllif Joe Khoury üçün tədqiqat adi elmdən daha çox idi. Suriyada memar kimi təhsil alan o, ABŞ-a köçdükdən sonra kimya mühəndisliyinə keçdi, lakin vizual dizayn sahəsində keçmişi ona başqalarının qaçırmış ola biləcəyi bir şeyi görməyə kömək edə bilər.

Müntəzəm təmizləmə mərhələsi zamanı o, suyun dispersiyadan süzüldükdən sonra qalıq materialın qalınlaşdığını və qütbləşmiş işıq altında parıldadığını fərq etdi ki, bu da maye kristal əmələ gəlməsinin əlamətidir. Bu müşahidədən ilhamlanan komanda, SDC konsentrasiyasının artırılmasının BNNT-lərin nizamlı nematik fazalara öz-özünə yığılmasına səbəb olacağını fərz etdi.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=280&slotname=8188791252&adk=1645945215&adf=308666314&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&abgtt=6&fwrn=4&fwrnh=0&lmt=1750841928&rafmt=1&armr=3&format=750×280&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-06-versatility-boron-nitride-nanotubes-displayed.html&fwr=0&rpe=1&resp_fmts=3&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTM3LjAuNzE1MS4xMjAiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjEzNy4wLjcxNTEuMTIwIl0sWyJDaHJvbWl1bSIsIjEzNy4wLjcxNTEuMTIwIl0sWyJOb3QvQSlCcmFuZCIsIjI0LjAuMC4wIl1dLDBd&dt=1750841927281&bpp=1&bdt=137&idt=50&shv=r20250617&mjsv=m202506170101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1750841693%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1750841693%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3D1241933dda87baba%3AT%3D1750839581%3ART%3D1750841693%3AS%3DAA-AfjZwPuiSAour3k16ZA1JtXua&prev_fmts=0x0%2C336x280&nras=1&correlator=5332747545369&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=3&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=448&ady=1973&biw=1905&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=31092886%2C95353386%2C95362436%2C95362656%2C95364338%2C95364385%2C95359265%2C95364331%2C95364390%2C95340252%2C95340254&oid=2&psts=AOrYGslurgkV1cyuhizS6tP1kPYMw-SgjM-RRzjFbPwrLr_L3HQAoDbZjFSrL7fypAveDsHOZNQh1JkyeimxGUqNOfKCLBTv&pvsid=5967853399179100&tmod=1131292947&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fpage2.html&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=0&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=1640

Tədqiqatçılar öz fərziyyələrini yoxlamaq üçün müxtəlif konsentrasiyalarda BNNT-SDC dispersiyalarını hazırlayaraq bir sıra ciddi təcrübələr apardılar. Onlar nizamsız vəziyyətdən qismən nizamlanmış, sonra isə tam nizamlanmış maye kristal fazalara keçidi müşahidə etmək üçün qütblü işıq mikroskopiyasından istifadə ediblər. Kriogen elektron mikroskopiya BNNT hizalanmasının yüksək qətnamə təsdiqini təmin etdi.

Ən başlıcası, onlar səthi aktiv maddə məhlullarında BNNT-lər üçün ilk hərtərəfli faza diaqramını – elm adamlarına BNNT-lərin müxtəlif konsentrasiya nisbətlərində necə davranacağını təxmin etməyə imkan verən proqnozlaşdırıcı bir xəritə hazırladılar.Oyna

00:0000:02SəssizParametrlərPIPTam ekrana daxil olun

OynaŞəkil 3-də göstərilən bölgənin kəsişən polarizatorların davamlı fırlanması. Kredit: Langmuir (2025). DOI: 10.1021/acs.langmuir.5c00563

“Əvvəllər heç kim bunu etməmişdi” dedi Khoury. “Əvvəlki tədqiqatlar ya aşağı BNNT konsentrasiyalarında işləyirdi, ya da çox az səthi aktiv maddədən istifadə edirdi. Biz göstərdik ki, hər ikisini düzgün nisbətdə artırsanız, sərt kimyəvi maddələrdən və ya mürəkkəb prosedurlardan istifadə etmədən maye kristal sifarişini işə sala bilərsiniz.”

Faza davranışının xəritələşdirilməsinə əlavə olaraq, komanda bu dispersiyaları nazik, yaxşı uyğunlaşdırılmış BNNT filmlərinə çevirmək üçün sadə, təkrarlana bilən bir üsul izlədi. Materialı şüşə slaydın üzərinə kəsmək üçün xüsusi bıçaqdan istifadə edərək, onlar istilik idarəetmə və struktur möhkəmləndirmə tətbiqləri üçün ideal olan şəffaf, möhkəm filmlər hazırladılar (texnoloji cihazlarda və ya təyyarələrdə daha yüngül, daha güclü və istiliyə daha davamlı komponentləri düşünün). X-şüalarının difraksiyasından və elektron mikroskopiyasından istifadə edərək, komanda nanoölçülü səviyyədə uyğunlaşmanı təsdiqlədi.

Gündəlik anlayışlar üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosda ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz xəbər bülleteni üçün qeydiyyatdan keçin və mühüm nailiyyətlər, yeniliklər və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniləmələr əldə edin .Abunə ol

“Biz məhluldakı nematik uyğunlaşmanın qorunub möhkəm filmlərə çevrilə biləcəyini nümayiş etdirdik ” dedi Khoury. “Bu, onu növbəti nəsil materiallar üçün yüksək dərəcədə genişləndirilə bilən bir platforma edir.”

Tədqiqat nanorodlardan əmələ gələn liotrop maye kristallar üzrə yeni tədqiqatların əsasını qoyur. Onun sadəliyi – güclü turşuların olmaması, sərt şərtlərin olmaması onu bütün dünyada laboratoriyalar üçün əlçatan edir. Və onun nəticələri nəzəri fizikadan kommersiya materialları mühəndisliyinə qədər uzanır.

“Bu, yalnız başlanğıcdır” dedi Pasquali. “Bu yol xəritəsi ilə biz indi spesifik tətbiqlər üçün BNNT hizalanmasını necə incə tənzimləyə biləcəyimizi araşdıra bilərik. Bu, təkcə film çəkmək deyil, həm də funksional nanomaterialların tamamilə yeni sinfini başa düşməkdən ibarətdir.”

Pasquali əlavə edib ki, görüntülərin gözəlliyi valehedici olub.

“Co mənə üz qabığı üçün namizəd şəkilləri göndərəndə özümü Dalinin və ya Van Qoqun rəsmlərinə baxdığımı hiss etdim” dedi Pasquali. “Üzüklərin hökmdarı” filmindəki Barad-durun qülləsi sürrealist rəssam tərəfindən çəkilmiş örtük şəkli ola bilər.”

Khoury əlavə etdi ki, bu tədqiqat Pasquali də daxil olmaqla, komandasının və həmmüəlliflərinin rəhbərliyi və mentorluğu olmadan mümkün olmazdı; Angel Martí, professor və kimya kafedrasının müdiri və Raysda biomühəndislik və materialşünaslıq və nanoemühəndislik professoru; NASA Langley Araşdırma Mərkəzinin Cheol Parkı; BNNT MMC-dən Lyndsey Scammell; və Technion-İsrail Texnologiya İnstitutunda Yeşayahu Talmon və başqaları.

Daha çox məlumat: Joe F. Khoury et al, Bor Nitride Nanotube Sulu Dispersiyalarının Liotropik Maye Kristal Faza Davranışı, Langmuir (2025). DOI: 10.1021/acs.langmuir.5c00563

Jurnal məlumatı: Langmuir 

Rays Universiteti tərəfindən təmin edilmişdir