Les Chercheurs au Laboratoire National d'Argonne Élèvent des Nanotubes de Carbone avec l'Aile - Comme des Extensions

Les Diamants sont la substance connue la plus dure. Les nanotubes de Carbone sont les plus intenses. Les Scientifiques au Ministère De L'énergie des États-Unis le Laboratoire National d'Argonne Ont essayé de combiner le meilleur des mondes en produisant un nanostructure composé. Ils ont voulu élever les tubes minuscules de carbone avec les diamants minuscules.

Mais les résultats n'étaient pas comme prévus. Au Lieu De Cela, l'expérience a modifié la surface des nanotubes, produisant des extensions comme une aile. Quoique n'ait pas été le résultat ce que les expérimentateurs recherchaient, ces surfaces modifiées peuvent pousser des nanotubes davantage dans le monde des matériaux et des systèmes pratiques et appliqués. Il fournit également l'analyse dans la façon synthétiser une classe apparaissante des « nanocarbons appelés matériels, » qui se composent des différentes formes allotropiques - les mêmes éléments avec différentes structures moléculaires - du carbone combiné au nanoscale pour fournir les matériaux neufs avec de seules propriétés.

« Nous essayions d'obtenir un composé, mais les nanotubes devenaient modifiés, » le chercheur Susan Trasobares d'Argonne a dit. « Qui pourrait avoir estimé ? »

Les atomes de carbone qui composent des nanotubes et des fullerenes sont métallisés comme le graphite en feuilles qui ressemblent au « fil de poulet. » Quand les feuilles sont roulées dans une bille elles effectuent des fullerenes - les molécules en forme de football de carbone, différentes du graphite et du diamant. Si les feuilles sont roulées dans un cylindre sans joint, elles produisent des nanotubes de carbone.

Les seules propriétés de ces nanotubes, y compris leur force, les propriétés électriques et les capacités de conduite, les rendent utiles dans des applications électroniques et mécaniques. Et elles ont seulement un dix millièmes ans de petite taille de la largeur des cheveux.

Des nanotubes de Carbone ont été utilisés pour le renforcement structurel et dans les batteries lithium-ion et les affichages d'écran de télévision, mais le scientifique John Carlisle d'Argonne a dit qu'ils sont toujours dans le stade de prototype.

Les Chercheurs recherchent des voies de modifier les propriétés des nanotubes. Carlisle a indiqué qu'en élevant des diamants et des nanotubes ensemble, lui et Trasobares puissent obtenir une structure composée qui est meilleure que le montant des parties.

Ainsi, elles sont restées les nanotubes sur leurs extrémités, comme des fourches collant, et les ont puis mises sous le réacteur de plasma. Puisque le plasma a été habituellement employé pour élever des diamants d'ultrananocrystaline, un type de film de diamant avec des textures de nanomètre, ils ont pensé que les diamants se développeraient sur les extrémités des tubes.

« Bien, cela n'a pas fonctionné, » Carlisle a indiqué. « C'était une défaillance épouvantable. C'est la science à son meilleur. »

Le plasma a érodé les fins des nanotubes. Le carbone a réagi avec le plasma et a vaporisé.

Cependant, dans un des échantillons, certains des nanotubes ont été frappés dans une position horizontale - comme des cercles de collecte dans l'échantillon de nanotube. Après examen des échantillons avec l'aide du Centre de Microscopie Électronique, les chercheurs ont découvert que le même procédé gravure qui a détruit les nanotubes verticaux déchirait simplement ouvrent les parois de côté lisse des nanotubes horizontaux. Puis molécules de carbone collées pour produire des ailes.

Carlisle a indiqué qu'il a envisagé de nommer les modifications « nanotubes épineux » ou « des nanotubes volants, » mais Trasobares a suggéré « les ailes graphitiques » pour décrire ces seules structures, et Carlisle a convenu.

« La bonne part quand vous faites la recherche est que beaucoup de fois vous trouvez quelque chose vous ne prévoyaient pas, » Trasobares a indiqué. « Vous devez demander : Que se passe-t-il ? Qu'obtenons-nous ? Pourquoi l'obtenons-nous ? Ce Qui il signifie ? »

Pour la science, il signifie qu'il y a un procédé neuf pour modifier la surface non réactive douce des nanotubes, augmentant la surface et le nombre de remarques réactives. Avant tout l'étude brise la masse pour les nanomaterials neufs et les nanocomposites neufs avec les propriétés neuves.

Et les chercheurs peuvent spéculer sur des applications possibles.

À Mesure Que le nombre de zones réactives augmente, le nombre de groupes moléculaires qui peuvent fixer aux nanotubes augmente. Functionalization s'améliore. L'augmentation de la surface pourrait également changer les propriétés d'émission d'électrons, qui sont importantes pour les affichages à panneau plat. Plus de sites d'émission signifient un plus grand courant, qui signifie un affichage plus lumineux.

Les Ailes ont pu également aider à ancrer le nanotube aux polymères. Les deux établissent rarement un bon rapport. Avec cette avance, les trappes sont ouvertes pour les senseurs chimiques, les extrémités de sonde, les cellules à combustible, les Rayons X de particules, les tissus, les nanowires et les muscles artificiels.

Pendant Que la recherche continue, plus d'applications peuvent être développées. Mais Carlisle a indiqué que ceci ne se produira pas du jour au lendemain. Il restent beaucoup de tests à faire et beaucoup de problèmes à résoudre.

« Comme scientifiques, nous rêvons quelles choses pourraient être possibles, » de Carlisle avons dit. « Quand vous regardez le procédé de la façon dont la technologie réelle se développe, vous commencez à apprécier comment réellement dur il est. »

Posté Le 16 juillet 2004th

Date Added: Aug 10, 2004 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 12. June 2013 22:55

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