زئولیت‌ها که مواد متخلخل کریستالی هستند، به‌طور گسترده در تولید مواد شیمیایی، سوخت‌ها، مواد و سایر محصولات استفاده می‌شوند.
تاکنون زئولیت ها به صورت مواد سه بعدی یا دوبعدی ساخته شده اند. این موضوع با کشف اخیر زئولیت‌های کریستالی در شکل نانولوله‌ای (1 بعدی) توسط محققان موسسه فناوری جورجیا، دانشگاه استکهلم و دانشگاه ایالت پن تغییر کرده است.
سانکار نیر، محقق اصلی و استاد دانشکده مهندسی شیمی و بیومولکولی در جورجیا تک، گفت: «کشفی مانند این یکی از هیجان‌انگیزترین بخش‌های تحقیق ما است. ما به طور فزاینده‌ای به انجام تحقیقاتی عادت کرده‌ایم که کاربرد از پیش تعیین‌شده‌ای در پایان آن داشته باشند، بنابراین این یادآوری است که اکتشافات بنیادی در علم مواد نیز هیجان‌انگیز و مهم هستند.»
زئولیت ها دارای منافذ تقریباً به اندازه بسیاری از انواع مولکول ها هستند و دانشمندان و مهندسان از اندازه ها، شکل ها و اتصالات مختلف منافذ استفاده کرده اند تا بین مولکول های با اندازه های مختلف تمایز قائل شوند که امکان تولید مواد شیمیایی مناسب برای تولید پلاستیک یا جداسازی مولکول های نامطلوب از مولکول های مورد نظر، به عنوان مثال.
این تیم در حال طراحی سنتز برای مونتاژ مواد زئولیت دو بعدی ست، که در یک چرخش غیرمنتظره از وقایع، برخی از نتایج نشان داد که نوع جدیدی از فرآیند مونتاژ در حال رخ دادن است. در واقع، یکی از این موارد منجر به یک ماده زئولیت 1 بعدی جدید شد که ساختاری لوله مانند با دیواره های متخلخل سوراخ دارا بود. این ماده 1 بعدی که نانولوله زئولیتی نامیده می‌شود، شبیه هر زئولیت‌هایی بود که قبلاً در طبیعت سنتز یا کشف شده بود.
نایر گفت: نانولوله‌های زئولیت را می‌توان برای ساخت انواع کاملاً جدیدی از اجزای نانومقیاس استفاده کرد که می‌توانند انتقال جرم یا گرما یا بار را کنترل کنند، نه تنها در طول لوله، بلکه در داخل و خارج از دیواره‌های سوراخ‌دار نیز کنترل می‌کنند.
حل آرایش دقیق اتم ها در نانولوله زئولیت یک کار چالش برانگیز بود، که برای آن محققان جورجیاتک با کارشناسان بلورشناسی زئولیت در دانشگاه استکهلم و ایالت پن همکاری کردند. آنها دریافتند که دیواره‌های نانولوله دارای آرایش منحصربه‌فردی از اتم‌ها هستند که در زئولیت‌های سه بعدی یا دوبعدی شناخته شده نیست. همین آرایش همچنین مسئول وادار کردن زئولیت به شکل یک لوله 1 بعدی به جای یک ماده دو بعدی یا سه بعدی است.
تام ویلهامار، محقق دانشگاه استکهلم در این باره می گوید: «این اولین نمونه از کلاس جدیدی از نانولوله‌ها است و ساختار منحصربه‌فرد و کاملاً مشخص آن، ایده‌ها و فرصت‌های هیجان‌انگیزی برای طراحی نانومواد زئولیت فراهم می‌کند. از طریق کار بیشتر، ما امیدواریم که بتوان نانولوله‌های زئولیتی متفاوتی را با تغییرات در اندازه، شکل و شیمی منافذ به دست آورد.»
به طور واضح، اکنون یک لوله در مقیاس نانومتری ساخته شده از یک ماده 1 بعدی با سوراخ های منظم و سوراخ شده در طرفین برای اکتشاف موجود است. علاوه بر اینکه این یک کشف علمی بنیادی است که می‌تواند طرز فکر ما را در مورد طراحی مواد متخلخل تغییر دهد، محققان پتانسیل بسیاری از کاربردهای عملی را می‌بینند.
های فن تک از شما دعوت می کند نظرات خود را در مورد این مقاله به اشتراک بگذارید