تُحضّر أنابيب الكربون النانوية بواسطة عدة طرق، من بينها:

– طريقة التفريغ القوسي Discharger، وهي الطريقة التي استخدمها إيجيما في تحضير عينته الأولى لتلك الأنابيب.

– طريقة ترسيب الأبخرة الكيميائية (Chemical Vapor Deposition (CVD.

– التذرية بواسطة أشعة الليزر Laser Ablation.

ويبذل الباحثون والعلماء منذ فترة، جهدا مضاعفا من أجل التوصل إلى طرق إنتاجية أخرى، أقل تكلفة وأكثر إنتاجية لتسد حاجة السوق العالمية من هذه المنتجات النانوية التي ما زالت أسعارها مرتفعة. ورجوعا إلى عدد الجدران التي تتألف منها الأنبوبة الواحدة، يمكن تصنيف أنابيب الكربون النانوية المنتجة إلى فئتين هما: أنابيب أحادية الجدران (Single–walled Nanotubes (SWT وأنابيب متعددة الجدران (Multi–walled Nanotubes (MWNT.

الأنابيب أحادية الجدران

يوضح الشكل (7– 5) في (أ) رسما تخطيطيا لأنبوبة الكربون أحادية الجدران، وهي النوع الأكثر شهرة من الأنابيب. وإذا تأملنا جيدا ذلك الشكل سوف نستنتج أن تلك الأنابيب الفردية يمكن تخيلها على أنها صفائح طولية من الغرافيت، ملفوفة على هيئة أسطوانات مصمتة، ينتهي طرفاها بنصفي كرة من كرات بكي، ولذلك يطلق عليها أحيانا، اسم أنابيب بكي Buckytube وحيث إن النسبة بين طول وقطر هذه الأنابيب كبيرة للغاية، حيث تصل قيمتها إلى مليون فإنه يمكننا تجاهل قيمة تلك الأقطار لضآلتها، وأن نعبر عن هذه الأنابيب ببعد واحد فقط One–dimensional Structure وهو الطول، الذي قد يمتد ليصل إلى 50 ألف نانومتر.

الأنابيب متعددة الجدران

يوضح الشكل (7 – 6 «أ») رسما تخطيطيا لأنبوبة من الأنابيب النانوية المتعددة الجدران المؤلفة من مجموعة متداخلة من أنابيب أحادية الجدران لها أقطار مختلفة لكنها تشترك في مركز واحد (7 – 6 «ب»). وتختلف أطوال وأقطار بنية هذا التركيب عن نظيره في الأنابيب أحادية الجدران اختلافا بينا مما يؤثر بطبيعة الحال في خواصها التي تختلف تماما عن خواص الأنابيب أحادية الجدران.

الشكل (7 – 6) (أ) رسم تخطيطي يوضح شكل أنبوبة من الأنابيب المتعددة الأقطار المؤلفة من مجموعة من الأنابيب المتداخلة. وعند مشاهدة هذه الأنابيب من مسقط أمامي نلاحظ أنها عبارة عن عدة دوائر مختلفة الأقطار ومتحدة في المركز، كما هو موضح: في (ب) ⁽¹⁾.

____________________________________
هوامش

(1) تم تصميم وتنفيذ الشكل بواسطة مؤلف هذا الكتاب.