De Onderzoekers bij Nationaal Laboratorium Argonne Kweken Koolstof Nanotubes met Vleugel - Zoals Uitbreidingen

De Diamanten zijn de hardste bekende substantie. De Koolstof nanotubes is het sterkst. De Wetenschappers bij het Nationale Laboratorium van Argonne van het Ministerie van de V.S. van Energie probeerden om het beste van beide werelden te combineren door een samengestelde nanostructure te creëren. Zij wilden uiterst kleine koolstofbuizen met uiterst kleine diamanten kweken.

Maar de resultaten waren niet zoals verwacht. In Plaats Daarvan, veranderde het experiment de oppervlakte van nanotubes, die tot vleugel-als uitbreidingen leiden. Alhoewel het resultaat niet was wat de experimentators zochten, kunnen deze gewijzigde oppervlakten nanotubes verder in de wereld van praktische en toegepaste materialen en systemen duwen. Het verstrekt ook inzicht in hoe te om een nieuwe geroepen klasse van materiaal samen te stellen „nanocarbons,“ wat uit verschillende allotropen - de zelfde elementen met verschillende moleculaire die structuren - van koolstof bij nanoscale wordt gecombineerd nieuwe materialen met unieke eigenschappen op te brengen bestaan.

„Wij probeerden om een samenstelling te krijgen, maar nanotubes werden gewijzigd,“ Argonne onderzoeker Susan bovengenoemd Trasobares. „Who kon verondersteld hebben?“

De koolstofatomen die omhoog nanotubes en fullerenes maken als grafiet in bladen gemaakt die „op kippegaas.“ lijken Wanneer de bladen in een bal worden gerold die zij fullerenes - de voetbal-bal-vormige koolstofmolecules, verschillend van zowel grafiet als diamant hebben gemaakt. Als de bladen in een naadloze cilinder worden gerold, leiden zij tot koolstof nanotubes.

De unieke eigenschappen van deze nanotubes, met inbegrip van hun sterkte, de elektrische eigenschappen en het leiden van mogelijkheden, maken hen in elektronische en mechanische toepassingen nuttig. En zij zijn klein - slechts één ten-thousandth de breedte van een menselijk haar.

De Koolstof is nanotubes gebruikt voor structurele versterking en in de lithium-ionenbatterijen en vertoningen van het televisiescherm, maar Argonne de wetenschapper John Carlisle zei zij nog in het prototypestadium zijn.

De Onderzoekers zoeken manieren om nanotubes' eigenschappen te veranderen. Carlisle zei dat door diamanten te kweken en nanotubes samen, hij en Trasobares een samengestelde structuur kunnen krijgen die beter is dan de som delen.

Zo, stonden zij nanotubes op hun einden, zoals vorken op die, en zetten hen toen onder de plasmareactor omhoog plakken. Aangezien het plasma gewoonlijk werd gebruikt om ultrananocrystalinediamanten te kweken, een type van diamantfilm met nanometerkorrels, dachten zij de diamanten op de einden van de buizen zouden groeien.

„Goed, werkte het niet,“ bovengenoemd Carlisle. „Het was een hopeloze mislukking. Dit is wetenschap bij zijn beste.“

Het plasma at weg de einden van nanotubes. De koolstof reageerde met het plasma en gelaten verdampen.

Nochtans, in één van de steekproeven, werden enkele nanotubes geklopt in een horizontale positie - zoals gewassencirkels in de nanotubesteekproef. Na het onderzoeken van de steekproeven met behulp van het Centrum van de Elektronenmicroscopie, ontdekten de onderzoekers dat het zelfde etsproces dat verticale nanotubes vernietigde eenvoudig open scheuren de vlotte zijgevels van horizontale nanotubes was. Dan koolstofmolecules in entrepot om vleugels te creëren.

Carlisle zei hij noemend de wijzigingen „stekelige nanotubes“ of „nadacht vliegend nanotubes,“ maar Trasobares stelde „grafietvleugels voor“ om deze unieke structuren te beschrijven, en Carlisle ging akkoord.

Het „goede deel wanneer u onderzoek doet is dat vaak u vindt iets u niet verwachtte,“ bovengenoemd Trasobares. „U moet vragen: Wat gebeurt? Wat krijgen wij? Waarom krijgen wij het? Wat het?“ betekent

Voor wetenschap, het middelen is er een nieuw proces om de vlotte unreactive oppervlakte van nanotubes te wijzigen, die de oppervlakte en het aantal reactieve punten verhogen. Het belangrijkst breekt de studie grond voor nieuwe nanomaterials en nieuwe nanocomposites met nieuwe eigenschappen.

En de onderzoekers kunnen op mogelijke toepassingen speculeren.

Aangezien het aantal reactieve streken stijgt, stijgt het aantal moleculaire groepen die aan nanotubes kunnen vastmaken. Functionalization verbetert. De verhoging van oppervlakte kon de eigenschappen van de elektronenemissie ook veranderen, die voor vlak paneelvertoningen belangrijk zijn. Meer emissieplaatsen betekenen een grotere stroom, wat een helderdere vertoning betekent.

De Vleugels konden ook helpen nanotube aan polymeren verankeren. Twee maken zelden een goede aansluting. Met deze vooruitgang, worden de deuren geopend voor chemische sensoren, sondeuiteinden, brandstofcellen, deeltjesRöntgenstralen, stoffen, nanowires en kunstmatige spieren.

Aangezien het onderzoek verdergaat, kunnen meer toepassingen worden ontwikkeld. Maar Carlisle zei dit niet 's nachts zal gebeuren. Er zijn nog heel wat te doen tests en heel wat op te lossen problemen.

„Als wetenschappers, dromen wij over welke dingen mogelijk zou kunnen zijn,“ bovengenoemd Carlisle. „Wanneer u het proces bekijkt van hoe de echte technologie zich ontwikkelt, begint u te waarderen hoe werkelijk hard het.“ is

Gepost 16 Julith, 2004

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

Last Update: 12. June 2013 22:51

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this article?

Leave your feedback
Submit