ಇಂಗಾಲದ_ನ್ಯಾನೊಟ್ಯೂಬ್‌‌
ಆವಿಷ್ಕಾರ
2006ರ ಕಾರ್ಬನ್‌ ನಿಯತಕಾಲಿಕೆಯ ಸಂಪಾದಕೀಯದಲ್ಲಿ ಮಾರ್ಕ್‌ ಮೊಂಥಿಯೊಕ್ಸ್‌ ಮತ್ತು ವ್ಲಾಡಿಮಿರ್‌ ಕುಜ್ನೆತ್ಸೊವ್‌ ಎಂಬಿಬ್ಬರು, ಇಂಗಾಲದ ನ್ಯಾನೊಟ್ಯೂಬ್‌‌ನ ಕುತೂಹಲಕರ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚು ಬಾರಿ ತಪ್ಪಾಗಿ ಗ್ರಹಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿರುವ ಮೂಲದ ಕುರಿತು ವಿವರಿಸಿದ್ದಾರೆ. 1991ರಲ್ಲಿ NECನ ಸುಮಿಯೊ ಈಜಿಮಾರವರು ಗ್ರಾಫೈಟಿಕ್‌ ಇಂಗಾಲದಿಂದ ರಚಿಸಿದ ನ್ಯಾನೊಮೀಟರ್-ಅಳತೆಯ ಟೊಳ್ಳಾದ ನ್ಯಾನೊಟ್ಯೂಬ್‌ಗಳನ್ನು ಆವಿಷ್ಕರಿಸಿದ್ದಾರೆ ಎಂದು ಹೆಚ್ಚಿನ ಶೈಕ್ಷಣಿಕ ಮತ್ತು ಜನಪ್ರಿಯ ಲೇಖನಗಳು ತಿಳಿಸಿವೆ. 1952ರಲ್ಲಿ ಸೋವಿಯತ್‌ನ ಜರ್ನಲ್‌ ಆಫ್‌ ಫಿಸಿಕಲ್‌ ಕೆಮಿಸ್ಟ್ರಿ ಯಲ್ಲಿ ಎಲ್‌. ವಿ. ರಾಡಷ್‌ಕೆವಿಚ್‌ ಮತ್ತು ವಿ. ಎಂ. ಲುಕ್ಯಾನೊವಿಚ್‌ ಎಂಬಿಬ್ಬರು ಇಂಗಾಲದಿಂದ ತಯಾರಿಸಿದ 50 ನ್ಯಾನೊಮೀಟರ್‌ ವ್ಯಾಸದ ಟ್ಯೂಬ್‌ಗಳ ಚಿತ್ರವನ್ನು ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿ ಪ್ರಕಟಿಸಿದರು. ಈ ಲೇಖನವನ್ನು ರಷ್ಯನ್‌ ಭಾಷೆಯಲ್ಲಿ ಪ್ರಕಟಿಸಲಾಗಿತ್ತಾದ್ದರಿಂದ, ಮತ್ತು ಶೀತಲ ಸಮರದ ಅವಧಿಯಲ್ಲಿ ಸೋವಿಯತ್‌ ಮಾಧ್ಯಮಗಳೊಂದಿಗೆ ಪಾಶ್ಚಾತ್ಯ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳ ಪ್ರವೇಶಾವಕಾಶವು ಸೀಮಿತವಾಗಿತ್ತಾದ್ದರಿಂದ ಈ ಅನ್ವೇಷಣೆಗಳು ಬೆಳಕಿಗೆ ಬರಲಿಲ್ಲ. ಈ ಹೊತ್ತಿಗಾಗಲೇ ಇಂಗಾಲದ ನ್ಯಾನೊಟ್ಯೂಬ್‌‌ಗಳು ಉತ್ಪಾದನೆಯಾಗಿತ್ತು ಎನಿಸುತ್ತದೆ. ಆದರೆ ವಾಹಕ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನು ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕದ (TEM) ಆವಿಷ್ಕಾರವು ಈ ರಚನೆಗಳ ನೇರ ದೃಶೀಕರಣಕ್ಕೆ ಅನುವುಮಾಡಿಕೊಟ್ಟವು. 1991ಕ್ಕೂ ಮೊದಲು ವೈವಿಧ್ಯಮಯ ಸನ್ನಿವೇಶಗಳಡಿಯಲ್ಲಿ ಇಂಗಾಲದ ನ್ಯಾನೊಟ್ಯೂಬ್‌‌ಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಿ, ವೀಕ್ಷಿಸಲಾಗಿದೆ. ಒಂದು ಆವಿ-ಬೆಳವಣಿಗೆ ಕೌಶಲವನ್ನು ಬಳಸಿ, ನ್ಯಾನೊಮೀಟರ್‌-ಪ್ರಮಾಣದ ವ್ಯಾಸದೊಂದಿಗಿನ ಟೊಳ್ಳಾದ ಇಂಗಾಲ ಎಳೆಗಳನ್ನು ಒಬರ್ಲಿನ್‌, ಎಂಡೊ, ಮತ್ತು ಕೋಯಾಮ ಎಂಬುವವರು 1976ರಲ್ಲಿ ಪ್ರಕಟಿಸಿದ ಲೇಖನವು ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿ ತೋರಿಸಿತು. ಇದಲ್ಲದೆ, ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್‌ನ ಏಕಗೋಡೆಯನ್ನು ಒಳಗೊಂಡ ನ್ಯಾನೊಟ್ಯೂಬ್‌‌ನ TEM ಚಿತ್ರವನ್ನು ಲೇಖಕರು ತೋರಿಸಿದ್ದಾರೆ. ನಂತರ, ಎಂಡೊ ಈ ಚಿತ್ರವನ್ನು ಏಕ ಗೋಡೆಯ ನ್ಯಾನೊಟ್ಯೂಬ್‌‌ನಂತೆ ವಿವರಿಸಿದ್ದಾರೆ. 1979ರಲ್ಲಿ ಪೆನ್ಸಿಲ್ವೇನಿಯಾ ಸ್ಟೇಟ್‌ ಯುನಿವರ್ಸಿಟಿಯಲ್ಲಿ ನಡೆದ ಇಂಗಾಲಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ 14ನೇ ದ್ವೈವಾರ್ಷಿಕ ಸಭೆಯಲ್ಲಿ ಜಾನ್‌ ಅಬ್ರಹಾಂಸನ್‌ ಎಂಬಾತ ಇಂಗಾಲದ ನ್ಯಾನೊಟ್ಯೂಬ್‌‌ಗಳ ಕುರಿತ ಸಾಕ್ಷ್ಯವನ್ನು ತೋರಿಸಿದ. ವಿದ್ಯುಚ್ಚಾಪದ ವಿಸರ್ಜನೆ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಇಂಗಾಲದ ಆನೋಡ್‌ಗಳ ಮೇಲೆ ಉತ್ಪಾದಿಸಿದ ಇಂಗಾಲದ ನಾರುಗಳ ಸ್ವರೂಪದಲ್ಲಿ ಇಂಗಾಲದ ನ್ಯಾನೊಟ್ಯೂಬ್‌‌ಗಳನ್ನು ಸಮ್ಮೇಳನದ ಪ್ರಬಂಧವು ವಿವರಿಸಿದೆ. ಈ ನಾರುಗಳ ಒಂದು ಸ್ವರೂಪಚಿತ್ರಣ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ಒತ್ತಡದ ಸಾರಜನಕ ಪರಿಸರದಲ್ಲಿನ ಅವುಗಳ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ಕುರಿತಾದ ಕಲ್ಪಿತ ಸಿದ್ಧಾಂತವನ್ನು ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ ನೀಡಲಾಯಿತು. ಇಂಗಾಲದ ಮಾನಾಕ್ಸೈಡ್‌ನ ಉಷ್ಣ-ವೇಗವರ್ಧನೀಯ ಅನುಪಾತದ ಪ್ರಮಾಣಕದಿಂದ ತಯಾರಿಸಲ್ಪಟ್ಟ ಇಂಗಾಲದ ನ್ಯಾನೊಕಣಗಳ ರಾಸಾಯನಿಕ ಮತ್ತು ರಾಚನಿಕ ಸ್ವರೂಪಚಿತ್ರಣದ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಸೋವಿಯೆಟ್‌ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳ ಒಂದು ಗುಂಪು 1981ರಲ್ಲಿ ಪ್ರಕಟಿಸಿತು. ಸಿಲಿಂಡರ್‌ನೊಳಗೆ ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್‌ ಪದರಗಳನ್ನು ತಿರುಗಿಸುವುದರಿಂದ ನ್ಯಾನೊಟ್ಯೂಬ್‌ಗಳ “ಇಂಗಾಲದ ಬಹುಪದರದ ಕೊಳವೆಯಾಕಾರದ ಹರಳು‌”ಗಳು ರೂಪುಗೊಂಡವು ಎಂದು ಸದರಿ ಲೇಖಕರು TEM ಚಿತ್ರಗಳು ಮತ್ತು XRD ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಬಳಸುವ ಮೂಲಕ ತಿಳಿಸಿದ್ದಾರೆ. ಸಿಲಿಂಡರ್‌ನೊಳಗೆ ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್‌ ಪದರಗಳನ್ನು ತಿರುಗಿಸುವ ಮೂಲಕ, ವಿವಿಧ ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್‌ ಷಟ್ಕೋಣಾಕೃತಿ ಜಾಲಗಳ ಹಲವು ಜೋಡಣೆಗಳು ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ಅವರು ಊಹಿಸಿದರು. ಇಂತಹ ಜೋಡಣೆಗಳಿಂದಾಗುವ ಎರಡು ಸಾಧ್ಯತೆಗಳನ್ನು ಅವರು ಸೂಚಿಸಿದರು: ವೃತ್ತಾಕಾರದ ಜೋಡಣೆ (ತೋಳುಕುರ್ಚಿ ನ್ಯಾನೊಟ್ಯೂಬ್‌‌) ಮತ್ತು ಒಂದು ಸುರುಳಿ, ಸುರುಳಿಯಾಕಾರದ ಜೋಡಣೆ (ಅಸಮಮಿತ ನ್ಯಾನೊಟ್ಯೂಬ್‌). "ಸುಮಾರು 3.5 ಮತ್ತು 70 ನ್ಯಾನೊಮೀಟರ್‌ಗಳಷ್ಟಿನ ಸ್ಥಿರವಾದ ವ್ಯಾಸವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ..., ಉದ್ದವು ವ್ಯಾಸದ 102ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುವ, ಮತ್ತು ಇಂಗಾಲ ಕಣಗಳಿಂದ ಜೋಡಿಸಿದ ಬಹುಪದರಗಳ ಒಂದು ಹೊರಭಾಗ ಮತ್ತು ಒಂದು ಸ್ಪಷ್ಟವಾದ ಒಳ ತಿರುಳನ್ನು...." ಹೊಂದಿರುವ "ಕೊಳವೆಯ ವಿಭಿನ್ನವಾದ ಇಂಗಾಲದ ಸಣ್ಣತಂತುಗಳ" ಉತ್ಪಾದನೆಗಾಗಿ, ಹೈಪರಿಯನ್‌ ಕೆಟಲಿಸಿಸ್‌ನ ಹಾವರ್ಡ್‌ ಜಿ. ಟೆನ್ನೆಟ್‌ಗೆ 1987ರಲ್ಲಿ U.S. ಹಕ್ಕುಸ್ವಾಮ್ಯವೊಂದನ್ನು ನೀಡಲಾಯಿತು. 1991ರಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುಚ್ಚಾಪದಿಂದ ಸುಟ್ಟ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್‌ ಕಡ್ಡಿಗಳ ಕರಗದ ವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿನ ಬಹುಗೋಡೆಯ ಇಂಗಾಲದ ನ್ಯಾನೊಟ್ಯೂಬ್‌‌ಗಳನ್ನು ಈಜಿಮಾ ಎಂಬುವವರ ಆವಿಷ್ಕಾರ ಮತ್ತು ಏಕ-ಗೋಡೆಯ ಇಂಗಾಲದ ನ್ಯಾನೊಟ್ಯೂಬ್‌‌ಗಳನ್ನು ಮಾಡಲು ಸಾಧ್ಯವಾದರೆ ನಂತರ ಅವು ಗಮನಾರ್ಹವಾದ ವಾಹಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತವೆ ಎಂಬ ಮಿಂಟ್‌ಮೈರ್‌, ಡನ್ಲಾಪ್‌, ಮತ್ತು ವೈಟ್‌ರವರ ಸ್ವತಂತ್ರ ಊಹೆಗಳು, ಇಂಗಾಲದ ನ್ಯಾನೊಟ್ಯೂಬ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಇಂದು ಜೊತೆಯಾಗಿರುವ ಆರಂಭಿಕ ಮೊರೆತವನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುವಲ್ಲಿ ನೆರವಾದವು. IBMನಲ್ಲಿದ್ದ ಬೆಥುನೆ ಮತ್ತು NECಯಲ್ಲಿದ್ದ ಈಜಿಮಾರವರು ಕೈಗೊಂಡ ಸ್ವತಂತ್ರ ಆವಿಷ್ಕಾರಗಳ ನಂತರ, ನ್ಯಾಟ್ಯೂಬ್‌ಗಳ ಸಂಶೋಧನೆಗೆ ಒಂದು ವೇಗ ಸಿಕ್ಕಿತು. ಏಕ ಗೋಡೆಯ ಇಂಗಾಲದ ನ್ಯಾನೊಟ್ಯೂಬ್‌‌ಗಳು ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುಚ್ಚಾಪದ ವಿಸರ್ಜನೆಯೊಂದರಲ್ಲಿನ ಇಂಗಾಲಕ್ಕೆ ಪರಿವರ್ತನಾ-ಲೋಹದ ವೇಗವರ್ಧಕಗಳನ್ನು ಸೇರಿಸುವುದರ ಮೂಲಕ ವಿಶಿಷ್ಟವಾಗಿ ಅವುಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ವಿಧಾನಗಳಲ್ಲಿ ಇವರು ತೊಡಗಿಸಿಕೊಂಡಿದ್ದರು.