فرآیند کنترل از راه دور نانو لوله ها

[box type=”shadow” align=”alignright” ]

پل چروکی شیمی دان دانشگاه رایس می گوید: “امواج الکترو مغناطیسی برای تکان دادن اشیای بسیار ریز مورد استفاده قرار می گرفتند اما تنها در فواصل بسیار کوتاه از آن ها استفاده می شود. با استفاده از روش تسلافورز ما قادر هستیم تا میدان را تقویت کرده و ماده را از راه کنترل کنیم. تماشای حرکت کردن این نانو تیوب ها و چیدمان آن ها به صورت یک سیم از سمت دیگر اتاق بسیار حیرت انگیز است.” [/box]

دانشمندان دانشگاه رایس با استفاده از نیروی الکتریک یک سیم پیچ تسلا  چیدمان نانولوله هایی از جنس کربن را به نحوی تغییر دادند تا مداری میان دو لامپ LED ایجاد کنند و از همان انرژی در جهت روشن کردن لامپ ها استفاده کردند. بر طبق نظرات پژوهشگران انجام کاری با این وسعت هرگز گزارش نشده بوده است و نام فرآیند کنترل از راه دور چیدمان نانو لوله ها را “تسلافورز Teslaphoresis” نامیده اند.

در آزمایشگاه با استفاده از روش الکتروفورز با اعمال بار الکتریکی ماکرومولکول ها را جدا می کند در روش تسلافورز نیز می توان مواد را به وسیله میدان الکتریکی سیم پیچ تسلا با کنترل از راه دور جا به جا کرد.

پل چروکی شیمی دان دانشگاه رایس می گوید: “امواج الکترو مغناطیسی برای تکان دادن اشیای بسیار ریز مورد استفاده قرار می گرفتند اما تنها در فواصل بسیار کوتاه از آن ها استفاده می شود. با استفاده از روش تسلافورز ما قادر هستیم تا میدان را تقویت کرده و ماده را از راه کنترل کنیم. تماشای حرکت کردن این نانو تیوب ها و چیدمان آن ها به صورت یک سیم از سمت دیگر اتاق بسیار حیرت انگیز است.”

برای  انجام این کار، محققان از یک آنتن که به سیم پیچ تسلا متصل شده است برای تولید میدانی با ولتاژ بالا که می تواند در فضا پیش رود استفاده کرده اند. فرآیند جا به جایی نانو تیوب ها با نوسان بارهای مثبت و منفی در نانو تیوب های کربنی تک جداره که در میدان مغناطیسی قرار گرفته اند انجام می شود و به همین دلیل نانو لوله ها به یکدیگر متصل می شوند. طولانی ترین نانو لوله ای که در این پژوهش به کار رفته است ۱۵ سانتی متر طول دارد.

در این روش می توان چیدمان نانو لوله ها را تا چندین فوت انجام داد زیرا سیم پیچ تسلا مورد استفاده در این روش می تواند میدان بسیار قوی را در فواصلی بسیار بزرگ تر از آنچه پیشتر دیده شده است، ایجاد کند هم چنین می تواند دو LED را نیز در مدار قرار دهد. این تیم پژوهشی معتقد است که توانایی نانو لوله های کربنی برای تشکیل چیدمان های طویل و موازی می تواند در آینده برای هدایت اشیای بزرگ و کوچک از راه دور مورد استفاده قرار گیرد.

نیکلا تسلا که در سال ۱۹۸۱ این سیم پیچ را برای تولید جریان متناوب با ولتاژ بالا و جریان کم ابداع کرد همواره به دنبال راه حلی برای انتقال انرژی الکتریکی به شکل بی سیم بود اما هیچ گاه گمان نمی کرد که ابداع او در آینده برای جا به جایی اشیا مورد استفاده قرار گیرد.

نانو لوله های کربنی به دلیل خواص مکانیکی و الکتریکی خود به عنوان نخستین ماده برای آزمایش مورد توجه این گروه تحقیقاتی قرار گرفتند. اما تیم پژوهشی معتقد است که می توان از نانو مواد دیگری نیز در فرآیند تسلافورز استفاده کرد.
نتایج این پژوهش در ژورنال ACS Nano به چاپ رسیده است.

[box type=”info” align=”alignright” width=”1124″ ]منبع : www.gizmag.com [/box]

[divider]

Telsaphoresis

Using a powerful electric force emitted by a Tesla coil, scientists at Rice University have made carbon nanotubes self-assemble to form a circuit linking two LEDs and then used the energy from that same field to power them. According to the researchers, the manipulation of matter on this scale has never before been observed and they’ve dubbed this phenomenon of remotely moving and assembling the nanotubes “Teslaphoresis.”

As a nod to the technique of electrophoresis, a method used in laboratories to separate macromolecules using an applied charge to move proteins about, the Teslaphoresis moniker refers to a similar ability to move matter remotely with Tesla-coil electric fields.

“Electric fields have been used to move small objects, but only over ultrashort distances,” says Rice University chemist Paul Cherukuri. “With Teslaphoresis, we have the ability to massively scale up force fields to move matter remotely. It is such a stunning thing to watch these nanotubes come alive and stitch themselves into wires on the other side of the room.”

To achieve this feat, the researchers used an antenna attached to a Tesla coil to produce a high-voltage force field that was projected into free space. Compared by the team to a tractor beam, the process works by remotely oscillating positive and negative charges in each of the many thousands of single-walled carbon nanotubes placed within the field, which then causes them to link together. Long enough to be usefully used at a macro scale, the longest wire so far created is around 15 cm (6 in) long.

Able to align nanotubes at distances of up to several feet from the coil, the team’s redesigned Tesla coil is able to create a very strong force field over distances much larger than previously seen, as well as power LEDs embedded in the circuits formed.The team believes that this ability for carbon nanotubes to self-organize into long parallel arrays could see Teslaphoresis being effectively used in the future to direct self-assembly from the microscale to produce macroscale objects.

Nikola Tesla, who invented his self-named coil around 1891 to produce high-voltage, low-current, high frequency alternating-current electric fields, had often toyed with ways to deliver wireless electrical energy, but would have had no idea that a derivative of his invention may one day be used to help self-assemble matter.  Even Paul Cherukuri, who tinkered with Tesla coils as a child, did not see the possibilities until his team started experimenting with Tesla fields and nanoparticles..

The results of this research were recently published in the journal ACS Nano.