پژوهشگران موفق شدند با استفاده از ذرات ریز الماس موسوم به الماسواره، نازکترین سیم رسانای جریان الکتریکی جهان با قطر سه اتم را تولید کنند. این سیم که در ابعاد نانو تولید شده است، از اتصال الماسواره به اتمهای گوگرد و مس تهیه شده و مراحل ساخت آن شباهت زیادی به ساخت لِگوی مولکولی دارد.
۱۶ پژوهشگر از دانشگاههای استفورد امریکا، آزمایشگاه ملی لارنس برکلی کالیفرنیای امریکا، دانشگاه ملی خودگردان مکزیک و مؤسسه شیمی آلی دانشگاه گیسن آلمان،طی یک همکاری مشترک در دانشگاه استنفورد امریکا موفق به طراحی و ساخت این نانو سیم شدهاند.
سنتز یکجا، کلید تولید نازکترین سیم رسانا
آنچه ما در اینجا نشان دادهایم این است که ما میتوانیم سیمهایی نازک و رسانا، با حداقل اندازهی ممکن، که اساساً خودشان، خودشان را تولید میکنند را بسازیم. فرآیند تولید ساده است، سنتز یکجا (one-pot synthesis). شما عناصر مورد نیاز را در کنار هم قرار میدهید و نیم ساعت بعد محصول تولید میشود. تقریباً به نظر میرسد که الماس میداند کجا میخواهد برود!
هائو یان، پژوهشگر پروژه از دانشگاه استنفورد
تصویر متحرک بالا، نمایی جالب از نحوهی تولید این نازکترین سیم رسانا را نشان میدهد. الماسواره، که به طور طبیعی در مایعات نفتی نیز مشاهده میشود، ساختاری قفس مانند از اتمهای کربن و هیدروژن دارد. الماسوارهها توسط نیروهای واندروالسی به سمت هم جذب میشوند و هر الماسواره با اتصال به الماسوارهی بعدی یک زنجیر ایجاد میکند. زمانی که این ذرات قفس مانند به تک اتمهای مس و گوگرد متصل شوند، جاذبهی بین الماسوارهها ساختاری سیمی شکل ایجاد میکند که تنها سه ام قطر دارد و رسانای جریان الکتریکی است.
بسیار شبیه به قطعات لِگو، اتمها تنها از جهتی به هم متصل میشوند که اندازه و شکل آنها مناسب باشد. اتمهای مس و گوگرد در مرکز هر قطعهی این سازه، هستهی رسانای سیم را تشکیل میدهند و الماسوارهها هم در لایهی بیرونی پوستهی عایق را تشکیل میدهند.
فِی هوآ لی، یکی دیگر از پژوهشگران پروژه از دانشگاه استنفورد
نتایج حاصل از این پژوهش در مجلهی علمی Nature Materials منتشر شده است.