بركان إتنا منتج للأنابيب النانوية

نجح التوليف المباشر لأنابيب الكربون النانوية على صخور الحمم البركانية

تتدفق الحمم على إتنا © Dominique Decobecq
قراءة بصوت عال

البركان الإيطالي إتنا لا يبصق الحمم والدخان فحسب ، بل إنه يساعد أيضًا في إنشاء أنابيب متناهية الصغر مطعمة. استخدم العلماء صخور الحمم البركانية المطحونة بدقة لتركيب لبنات البناء المطلوبة للتطبيقات النانوية بطريقة بسيطة نسبيًا. في الماضي ، ربما تم إنتاج الأنابيب النانوية بشكل طبيعي.

جبل إتنا هو البركان الأوروبي الأكثر نشاطا. خلال ثوراتها العنيفة بشكل خاص في عامي 2002 و 2003 ، تم طرد عدة ملايين متر مكعب من الحمم البركانية. عرفت خصوبة التربة البركانية الغنية بالمعادن منذ فترة طويلة ، ولكن دانغ شينغ سو وزملاؤه في معهد فريتز هابر في برلين يريدون تغيير الموضوع: إنهم يريدون إغراء صخرة الحمم البركانية إلى "نوع آخر مختلف تمامًا من الخصوبة". يمكن أن يكون تركيب الأنابيب النانوية الكربونية والألياف مفيدًا بشكل مثير للدهشة.

منذ اكتشافها في أوائل التسعينيات ، فإن الأنابيب النانوية الكربونية والألياف النانوية الكربونية - الأصغر من الكائنات الكربونية النقية - تغزو مجموعة كاملة من التطبيقات. فهي جزء لا غنى عنه في علم النانو وتكنولوجيا النانو. ولكن نظرًا لأنها لا تزال تفتقر إلى طريقة إنتاج فعالة من حيث التكلفة على نطاق الإنتاج ، فإن استخدامها على نطاق واسع ، على سبيل المثال ، كعوامل حفازة ، لم يكن من الممكن تصوره في السابق.

أكسيد الحديد كعامل رئيسي

صخرة الحمم مسامية للغاية وتحتوي على كمية كبيرة إلى حد ما من أكاسيد الحديد المقسمة بدقة. هذا صحيح تماما لتوليف تكوينات الكربون الصغيرة. سحق الباحثون الصخرة وسخنها عند 700 درجة مئوية تحت جو من الهيدروجين. وبالتالي يتم تقليل جزيئات أكسيد الحديد إلى الحديد الأولي. عندما يتم تمرير خليط من الهيدروجين والإيثيلين على المسحوق ، تحفز جزيئات الحديد تحلل الإيثيلين إلى كربون أولي. في شكل أنابيب صغيرة وألياف ، يفصل نفسه عن صخرة الحمم البركانية.

الأنابيب النانوية في الفضاء أيضا؟

مزايا الطريقة الجديدة: يحدث المحفز بكميات كبيرة في الطبيعة وبالتالي يكون في المتناول. لا يلزم تطبيق الحديد النشط الحفاز على أي مادة حاملة ، وصخرة الحمم البركانية حافز وناقل بالفعل. تعمل العملية أيضًا بدون خطوات "كيميائية مبللة". عرض

ولكن المثير للاهتمام هو جانب آخر جيولوجي تاريخي مختلف للغاية:

عند وجود مصدر للكربون ، يمكن تشكيل الأنابيب النانوية الكربونية والألياف في درجات حرارة معتدلة نسبيًا على المعادن. البراكين تنبعث منها غازات مثل الميثان والهيدروجين. إذن ، هل يمكن أن تتشكل تعديلات الكربون هذه بالفعل على الأرض منذ ملايين السنين؟ يوجد الهيدروجين وأكاسيد الكربون والحديد المعدني أيضًا في الفضاء بين النجوم - وهي ظروف لتشكيل الأنابيب والألياف الصغيرة. هل تحدث أيضا في الفضاء؟

(جمعية الكيميائيين الألمان ، 08.02.2007 - NPO)