قوس التفريغ

في عام 1992 نشر T ايبيسين و M أجايان من مختبر الابحاث الاساسية التابع للشركة NEC في  تسوكوبا باليابان أول طريقة لصنع كميات ماكروية ( كبرية  عيانية  ) macroscopic من الانابيب النانوية .

وهي طريقة تكاد تكون فرانكنشتاينية في تصميمها : اربط بالاسلاك قضيبين من الجرافيت بمنبع تغذية  ضع أحدهما على بعد مليمترات من الآخر ثم صل بالقاطعة . عندما تقدح بينهما شرارة لدى مرور تيار كهربائى يبلغ 100 أمبير  يتبخر الكربون متحولا اللا بلازما حارة  ويتكثف جزء من الكربون على هيئة أنابيب نانوية
ان تقنية أو طريقة قوس التفريغ Arc-Discharge technique هي  من أول التقنيات استخداما في  تصنيع وتحضير تركيبات الكربون الفلورين حيث تم تطويرها على يد الباحث Kratschmer وفريقه .
وفي  عام 1991 استخدمت فى انتاج اول انابيب النانو الكربونية  وذلك على يد الباحث اليابانى Ijima  وفى هذه التقنية يستخدم قطبيبن من الجرافيت احدهما يمثل الآنود والآخر يمثل الكاثود حيث يوضعان فى حيز مغلق chamber  ويطبق بينهما جهد كهربائى يبلغ حوالي20 V  والجدير بالذكر ان الكاثود يحتوى جزيئا على عدد من المعادن مثل الكوبولت والنيكل والحديد والتى تعمل كمحفزات لعلمية الانتاج  وفي  هذه العملية يتم ملىء الجيز المغلق بغاز حامل ثم يوضع النظام تحت التفريغ  حيث يتم تقريب القطبيبن من بعضهما بشكل كيف مما يسمح بحدوث قوس تفريغ .200 A .
وتصل درجة الحرارة الى 4000 درجة مئوية ودرجة الحرارة هذه تؤدى الى التسامى الجزيئى للكربون على الآنود  ويتم بعد ذلك ترسب ناتج العملية على جدار الحيز على شكل يشبهشبكة العنكبوت التقنية استخدمت لولا فى انتاج أنابيب النانو الكربونية متعددة الجدر  أما اليوم فيمكن وبشك محدد انتاج انابيب النانو الكربونية احادية الجدار من النوع كتف الكرسى وذلك بتحكم فى الغازات والمحفزات المضافة والجدير بذكر ان نواتج هذه التقنية ليست أنابيب نانو نقية بكل ان النواتج قد تحتوى على صيغ أخرى من تركيبات الكربون مثل الجرافيت والفلورين وبودرةالكربون
المميزات :
يمكن لدرجات الحرارة العالية والمحفزات المعدنية المضافة الى القضبان ان تنتج كلا من النوعين من الانابيب النانوية  وحيدة الجدار ومتعددة الجدران بعيوب بنيوية قليلة أو معدومة.
القيود :
تميل الانابيب الى ان تكون قصيرة ( 50 ميكرونا او اقل ) وان تترسب بحجوم واتجاهات عشوائية .

المراجع

rsc.org

التصانيف

الحلول والبدائل  بيئة  الطاقة المتجددة   العلوم التطبيقية   العلوم البحتة