رتبه ۱۹ جهانی ایران برای تولید علم در خانواده جدید نانومواد دوبعدی
بی دانلود: نانو مواد دوبعدی که به آنها مکسین گفته می شود، یک نوع سرامیک شکل پذیر و قابل ماشین کاری است که به عنوان خانواده جدید از کاربیدها و نیتریدهای دوبعدی با خواص هدایت الکتریکی فلزی و آبدوستی بتازگی توجه پژوهشگران را به خود جلب کرده است، بطوریکه در سال 2020، رتبه 21 را به لحاظ تعداد مقالات انتشار یافته در زمینه نانومواد به خود مختص کرده است و ایران نیز در تولید علم در زمینه مکسین ها در جایگاه نوزدهم جهان ایستاده است.
به گزارش بی دانلود به نقل از ایسنا، پس از کشف خواص فیزیکی غیرمعمول گرافن با یک یا چند لایه اتمی در سال ۲۰۰۴، نانومواد دوبعدی توجه پژوهشگران را چنان به خود جلب کردند که تحقیقات به سرعت بر روی انواع آنها گسترش یافت. این اکتشاف نظرها را به سمت مواد دوبعدی غیر از گرافن که به آن "مکسین" گفته می شود نیز جلب کرد و به سرعت منجر به لایه لایه کردن و شناسایی سایر موادی که پیش ماده هایی با ساختار لایه ای داشتند، شد.
برای ورود به دنیای مکسین ها، لازم است که در ابتدا فاز مکس را که پیش ماده اصلی تولید مکسین است، شناخت. فاز مکس ترکیب کاربید یا نیترید سه تایی از فلزات انتقالی اولیه با فرمول شیمیایی Mn+۱AXn است. در این فرمول M نماینده فلزات انتقالی اولیه مانند تیتانیوم، کروم، وانادیوم، مولیبدن و غیره، A عمدتا عناصر گروههای ۱۳ و ۱۴ مانند سیلیسیوم، آلومینیوم، X نشانگر کربن و یا نیتروژن و n عددی بین ۱ تا ۴ است.
در سال ۲۰۱۱ نخستین ترکیب مکسین ازطریق یک تیم تحقیقاتی در دانشگاه درکسل با عنوان (Ti۳C۲) بوسیله غوطه ور کردن پودر فاز مکس Ti۳AlC۲ در هیدروفلوئوریک اسید در دمای محیط تهیه شد.
این سرامیک ها شکل پذیر بوده و قابلیت ماشین کاری دارند، به سبب ساختار لایه ای، در هنگام تغییر شکل، ورقه ورقه می شوند و تلفیقی از خواص غیرمعمول و گاه منحصربه فردی بین خواص فلزات و سرامیک ها را نشان می دهند.
کشف مکسین ها به عنوان خانواده ای از کاربیدها و نیتریدهای دوبعدی با خواصی همچون هدایت الکتریکی فلزی، آبدوستی، فرایندپذیری، بازده نسبتاً بالا و ورقه های بزرگ، تأثیر عمیقی بر کل حوزه علم مواد داشت و شانس بزرگی برای رفع خیلی از چالش های نانومواد دوبعدی موجود همچون هدایت الکترونیکی پایین، عدم استواری کافی حین پروسه لایه لایه شدن و آبگریزی دارد.
تا کنون بیش از ۲۰۰ ترکیب مختلف پایدار MXene برمبنای فلزات انتقالی مختلف و آلیاژهای آنها با کربن و نیتروژن شناسایی یا پیش بینی شده اند.
برمبنای اطلاعات پایگاه Web of Science (WoS)، از سال ۲۰۱۲ با انتشار نخستین مقاله پیرامون مکسین ها تا به امروز، این خانواده جدید نانومواد دوبعدی همیشه (به جز سال ۲۰۱۵) رتبه اول میانگین ارجاعات را به خود اختصاص داده اند؛ ضمن این که رشد شاخص "اچ ایندکس" مربوط به مقالات مکسین ها در ضمن این بازه زمانی، آنها را قابل مقایسه با حوزه های پیشتازی همچون گرافن قرار داده است.
تعداد مقالات انتشار یافته در ارتباط با مکسین ها از سال ۲۰۱۲ تا حالا با رشد پیوسته و شایان توجه همراه بوده است؛ بطوریکه مکسین ها در سال ۲۰۲۰، رتبه بیست و یکم را به لحاظ تعداد مقالات انتشار یافته در زمینه نانومواد به خود اختصاص داده اند.
چین، آمریکا، کره جنوبی، استرالیا، هند، انگلیس، سنگاپور، عربستان سعودی، ژاپن و آلمان به ترتیب ۱۰ کشور برتر به لحاظ تعداد مقالات انتشار یافته در زمینه مکسین ها هستند. کشور ایران در این رتبه بندی جایگاه نوزدهم را به خود مختص کرده است.
اتحادیه اروپا از سال ۲۰۱۴ طرحی موسوم به چشم انداز ۲۰۲۰ را به عنوان بزرگترین برنامه تحقیقاتی و نوآوری خود با بودجه ای بیش از ۸۰ میلیارد یورو و با هدف جذب سرمایه گذاران خصوصی و دولتی و توسعه ایده های کارآمد آزمایشگاهی آغاز نموده است. هر پروژه ازطریق یک هماهنگ کننده رهبری شده و ممکنست با همکاری سایر مراکز دانشگاهی، تحقیقاتی و صنعتی به جلو برود. در بین پروژه های تحت حمایت این طرح، ۷ پروژه در رابطه با موضوع مکسین ها شناسایی شده، شامل پروژه هایی که بطور کامل در ارتباط با مکسین ها تعریف شده اند و یا پروژه هایی که مکسین قسمتی از فعالیت آنها را به خود مختص کرده است.
تعداد پروژه های فعال در رابطه با مکسین در هر سال روند صعودی داشته است.
به نقل از ستاد نانو، مجموع بودجه اختصاص یافته مربوط به هفت پروژه مکسین ۶ میلیون یورو است که تمامی بودجه این پروژه ها از اتحادیه اروپا تامین شده است. در این بین سه کشور ایرلند، آلمان و لتونی به ترتیب بیشترین بودجه را به خود اختصاص داده اند.
برمبنای نظرات پژوهشگران برجسته داخلی و بین المللی در مورد آینده مکسین ها، تحقیقات در این عرصه درحال رشد است. بااینکه پیش بینی آینده مکسین ها دشوار است اما باتوجه به روند فعلی آنها، ممکنست در آینده از سایر نانومواد پیشی بگیرند. احتمال می رود که در مقایسه با گرافن و نانولوله های کربنی، حوزه مکسین ها آینده بهتری داشته باشد. ساخت این ماده به امکانات زیادی نیاز ندارد و اکنون در ایران نیز سنتز می شود.
منبع: beedownload.ir
این مطلب را می پسندید؟
(0)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب