Os Pesquisadores no Laboratório Nacional de Argonne Crescem o Carbono Nanotubes com Asa - Como Extensões

Os Diamantes são a substância conhecida a mais dura. Os nanotubes do Carbono são os mais fortes. Os Cientistas no Ministério de E.U. do Laboratório Nacional do Argonne da Energia tentaram combinar o melhor de ambos os mundos criando um nanostructure composto. Quiseram crescer as câmaras de ar minúsculas do carbono com diamantes minúsculos.

Mas os resultados não eram como esperado. Em Lugar De, a experiência alterou a área de superfície dos nanotubes, criando asa-como extensões. Mesmo que o resultado não seja o que os experimentadores procuravam, estas superfícies alteradas podem introduzir nanotubes mais no mundo de materiais e de sistemas práticos e aplicados. Igualmente fornece a introspecção em como sintetizar uma classe emergente de “nanocarbons chamados material,” que consistem nos alótropos diferentes - os mesmos elementos com estruturas moleculars diferentes - do carbono combinado no nanoscale para render materiais novos com propriedades originais.

“Nós estávamos tentando obter um composto, mas os nanotubes estavam tornando-se alterados,” o pesquisador Susan Trasobares de Argonne disse. “Quem poderia ter supor?”

Os átomos de carbono que compo nanotubes e fullerenes são ligados como a grafite nas folhas que se assemelham de “ao fio galinha.” Quando as folhas são roladas em uma bola fazem fullerenes - as moléculas futebol-bola-dadas forma do carbono, diferentes da grafite e do diamante. Se as folhas são roladas em um cilindro sem emenda, criam nanotubes do carbono.

As propriedades originais destes nanotubes, incluindo sua força, propriedades elétricas e conduzindo capacidades, fazem-nas úteis em aplicações eletrônicas e mecânicas. E são somente um dez-milésimos pequeno- a largura de um cabelo humano.

Os nanotubes do Carbono foram usados para o reforço estrutural e em baterias do lítio-íon e em visualizações ópticas da televisão, mas o cientista John Carlisle de Argonne disse que estão ainda na fase do protótipo.

Os Pesquisadores estão procurando maneiras de alterar propriedades dos nanotubes'. Carlisle disse que crescendo diamantes e nanotubes junto, e Trasobares podem obter uma estrutura composta que fosse melhor do que a soma das peças.

Assim, estiveram os nanotubes acima em suas extremidades, como as forquilhas que colam acima, e puseram-nas então sob o reactor do plasma. Desde Que o plasma foi usado geralmente para crescer diamantes do ultrananocrystaline, um tipo de filme do diamante com grões do nanômetro, pensaram que os diamantes cresceriam nas extremidades das câmaras de ar.

“Bem, não trabalhou,” Carlisle disse. “Era uma falha catastrófica. Esta é ciência em seu melhor.”

O plasma comeu afastado as extremidades dos nanotubes. O carbono reagiu com o plasma e vaporizou.

Contudo, em uma das amostras, alguns dos nanotubes foram batidos em uma posição horizontal - como círculos da colheita na amostra do nanotube. Após ter examinado as amostras com a ajuda do Centro da Microscopia de Elétron, os pesquisadores descobriram que o mesmo processo gravura a água-forte que destruiu os nanotubes verticais se estava rasgando simplesmente abre as paredes laterais lisas dos nanotubes horizontais. Então moléculas do carbono ligadas para criar as asas.

Carlisle disse que considerou nomear as alterações “nanotubes espinhosos” ou “nanotubes de voo,” mas Trasobares sugeriu “as asas graphitic” para descrever estas estruturas originais, e Carlisle concordou.

“A boa parte quando você faz a pesquisa é que muitas vezes você encontra algo você não estava esperando,” Trasobares disse. “Você tem que pedir: Que está acontecendo? Que nós estamos obtendo? Por Que nós o estamos obtendo? O Que ele significa?”

Para a ciência, significa que há um processo novo para alterar a superfície unreactive lisa dos nanotubes, aumentando a área de superfície e o número de pontos reactivos. Mais importante ainda o estudo quebra a terra para nanomaterials novos e nanocomposites novos com propriedades novas.

E os pesquisadores podem especular em aplicações possíveis.

Enquanto o número de zonas reactivas aumenta, o número de grupos moleculars que podem anexar aos nanotubes aumenta. Functionalization melhora. O aumento na área de superfície poderia igualmente mudar as propriedades da emissão de elétron, que são importantes para ecrãs planos. Mais locais da emissão significam uma corrente maior, que signifique um indicador mais brilhante.

As Asas podiam igualmente ajudar a ancorar o nanotube aos polímeros. Os dois fazem raramente uma boa conexão. Com este avanço, as portas são abertas para sensores químicos, pontas da ponta de prova, células combustíveis, Raios X da partícula, telas, nanowires e os músculos artificiais.

Enquanto a pesquisa continua, mais aplicações podem ser desenvolvidas. Mas Carlisle disse que este não acontecerá durante a noite. Há ainda muitos testes a fazer e muitos problemas a resolver.

“Como cientistas, nós sonhamos sobre que coisas puderam ser possíveis,” Carlisle dissemos. “Quando você olha o processo de como a tecnologia real se torna, você começa a apreciar como realmente duramente é.”

16 de julho de 2004 Afixadoth

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

Last Update: 12. June 2013 23:14

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