اين اختراع مربوط به ارايه روشي جديد براي عامل‌دار كردن نانومواد مي‌باشد. نانومواد از جمله نانولوله‌هاي كربني به دليل داشتن خصوصيات منحصر به فرد مانند رسانايي و استحكام بالا، چگالي پايين و ... براي توسعه صنايع مختلف به كار برده مي‌شوند. با وجود اين مهمترين مشكل در استفاده از اين مواد، عدم پراكندگي مناسب آنها در محيط‌ مي‌باشد. يكي از روش‌هاي پراكندگي عاملدار كردن الكتروشيميايي نانومواد با گروههاي عاملي مي‌باشد. از طرفي اين روش معمولا پروسه اي وقت گير و با بازده پايين مي‌باشد. در اختراع حاضر نه تنها مشكلات اين روش به طور كامل حل شده است بلكه نتايج آناليزهاي مختلف نشان مي دهد كه بازده روش ارايه شده در اين اختراع به مراتب بيشتر از روش‌هاي موثر و شناخته شده مانند روش‌ عاملدار كردن شيميايي مي‌باشد. در اين روش با استفاده از منبع جريان مستقيم و يونيزه شدن مواد و سپس انجام واكنش‌هاي پيش‌بيني شده، نانومواد در نهايت عامل دار مي‌شوند. نانومواد عاملدار شده به اين روش در نهايت در كامپوزيتها، نانوسيالها و... در صنايع نظامي، پزشكي، خودروسازي، هوافضا و ... ميتوانند مورد استفاده قرار گيرند.

امروزه نانوساختارهاي كربني به دليل پتانسيل هاي بالا در كاربردهاي مختلف توجه زيادي را به خود جلب كرده اند. متاسفانه بسياري از اين كاربردها به دليل ميل ضعيف اين مواد به برهمكنش با ساير مواد عملي نمي گردد. دليل اصلي اين عدم برهمكنش نيروي واندروالس و برهمكنش π-π بين اوربيتالي مي باشد. براي غلبه بر نيروي واندروالس و برهمكنش π-π بين اوربيتالي و جهت افزايش كاربردهاي گوناگون نانوساختارهاي كربني، آنها را عامل‌دار مي¬كنند. عامل‌دار كردن به دو روش كووالانسي و غير كووالانسي انجام مي‌گيرد ولي عامل‌دار كردن كووالانسي به جهت پايداري بيشتر گروه‌هاي عاملي تشكيل شده بر روي انتها و جداره نانوساختار‌هاي كربني داراي اهميت بيشتري مي‌باشد. سرعت بالا، كميت عامل‌دار شدن بالا، واكنش‌هاي جديد و عدم تخريب ساختار چهار بعد اصلي نوآوري‌هاي گزارشات اخير در اين زمينه را تشكيل مي‌دهند. با بررسي روش‌هاي ذكر شده مي‌توان گفت كه روش مايكروويو ارجحيت قابل قبولي نسبت به ساير روش‌ها دارد. علاوه بر سرعت بالا، عدم تخريب و درجه عامل‌دار شدن بالا نيز جز مزاياي اين روش محسوب مي‌گردد. نشاندن الكل‌ها، هالوژن‌ها، آلكيل هاليد‌ها نمونه تحقيقاتي هستند كه سرعت بالا و ديگر مزايا را جز رموز اصلي موفقيت خود اعلام داشته‌اند. در پديده عامل دار شدن، دو حالت واكنشي امكان پذير مي‌باشد. 1- اضافه كردن گروهاي عاملي به نانوساختار‌ي كربني اكسيد شده در حضور يك كاتاليست 2- استفاده از يك واكنش راديكالي قوي براي نشاندن گروه‌ها بر روي نانوساختار‌هاي اوليه معمولا اضافه كردن گروه‌هاي هيدروكسيل همراه با تخريب ساختار مي‌باشد و اضافه شدن گروه‌هاي عاملي به نانوساختار‌هاي اكسيد‌شده فرايند قابل قبولي براي مايكروويو محسوب نمي‌گردد. بر همين اساس، توليد راديكال و در نتيجه حمله به كربن‌هاي موجود در ساختار نانوساختار‌ها تكنيك بهينه‌تري جهت رسيدن به گروه‌هاي عاملي بالا مي‌باشد. لازم به ذكر است كه مقالات زيادي نيز به جهت تكميل خلل‌هاي تحقيقاتي گزارش شده‌اند كه در نهايت شرايط بهينه آزمايشگاهي را گزارش كرده‌اند. در بين گروه‌هاي عاملي مختلف، معمولا از آمين‌ها به دليل فعاليت واكنشي بالا به عنوان يك اتصال دهنده استفاده مي‌كنند. متاسفانه نشاندن گروه‌هاي آمين بسيار سخت، چند مرحله‌اي و زمانبر مي‌باشد. در اين گزارش، عامل‌هاي آمين به كمك روش توليد راديكال به نانوساختار‌هاي كربني اضافه گرديد. قابليت ساخت سوسپانسيون‌هاي پايدار در محيط‌هاي آلي و آبي، درجه عامل‌دار شدن بالا، فرايند تك مرحله‌اي و ساده و سرعت بالاي واكنش عامل‌دار شدن از جمله اصلي‌ترين مزاياي اين روش نسبت به ساير روش‌هاي گزارش شده مي‌باشد. همانطور كه بيان شد مكانيسم واكنش استفاده شده در اين مطالعه توليد راديكال فعال مي‌باشد. اين راديكال به كمك دي‌آمين‌ها و در حضور يك ماده سوم مانند نيتريت سديم يا آزيد سديم توليد شده و در يك واكنش تك مرحله‌اي به نقاط داغ ايجاد شده در نانوساختار‌هاي كربني متصل مي‌گردد. به كمك استفاده همزمان از قدرت بالاي واكنشي راديكال توليد شده و نيز تاثير امواج پر قدرت مايكروويو بر فعال شدن سطح نانوساختار‌هاي كربني بازده اتصال گروه‌هاي آميني به صورت قابل توجهي افزايش مي‌يابد. براي اثبات عامل‌دار شدن از ابزاري چون طيف‌سنج مادون قرمز، رامان، گرما وزن‌سنج، ميكروسكوپ الكتروني روبشي و عبوري به عنوان پنج دستگاه تعيين مشخصات پر كاربرد در ساير تحقيقات استفاده شد. به كمك اين دستگاه‌ها موفقيت آميز بودن فرآيند عامل‌دار شدن تاييد گرديد. نانوساختار‌هاي محتوي گروه‌هاي عاملي دي‌ آمين در حلال‌هاي آلي مانند اتانول براحتي پراكنده مي‌شوند و سوسپانسيون نسبتا پايداري را تشكيل مي‌دهند.

اين اختراع در نظر دارد تا با اعمال تنش برشي به نمونه‌ها در حضور ميدان الكتريكي، موادي با نسبت ابعاد بالا در ماتريس مايع همراستا كند. برش برشي اعمال شده حركت مواد با نسبت ابعاد بالا را در امتداد خطوط ميدان الكتريكي تسهيل مي‌كند و بنابراين تركيبات مواد با نسبت ابعاد بالا همراستا شده در ميدان الكتريكي ضعيف به دست آمده كه خواص مكانيكي و الكتريكي را بهبود مي‌بخشد.