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Kohlenstoff Nanotubes: Mehrfache Viel versprechende Anwendungen und Lernen auf Grundlegenden Punkten

durch Professor Wolfgang Bacsa

Professor Wolfgang Bacsa, Nanomaterials-Gruppe, Mitte für Material-Ausarbeitung und Strukturelle Studien (CEMES), Frankreich
Entsprechender Autor: wolfgang.bacsa@cemes.fr

Eine Wissenschaftliche Forschung auf dem Gebiet einer Kohlenstoff nanotubes zeugte eine große Reihenentwicklung1. Die Tatsache, dass CNTs durch relative einfache Syntheseprozesse und ihre rekordverdächtigen Eigenschaften produziert werden kann, führen zu zahlreiche Vorführung vieler verschiedenen Baumuster Anwendungen, die vom Aufbauen von schnellen Bereicheffekttransistoren, von Flachbildschirmen, von transparenten Elektroden, von Elektroden für Akkus, von Leitpolymerzusammensetzungen, von Kugelbeweisgeweben und von transparenten Lautsprechern reichen.

Infolgedessen haben wir enormen Fortschritt in Steuerungswachstum von CNTs gesehen. CNTs mit esteuertem Durchmesser kann entlang einer gegebenen Richtung gewachsen werden, die zum Oberflächen- oder das senkrecht zur Oberfläche parallel ist. In den letzten Jahren haben wir schmalen Durchmesser CNTs mit 2 gesehen und mehr am hohen Ertrag gewachsen zu werden Wänden2.

Hinter diesem Fortschritt vergässe man möglicherweise über die restlichen quälenden Herausforderungen. Proben von CNTs enthalten noch eine große Menge zerrüttete Formulare des Kohlenstoffes, sind- katalytische Metallpartikel oder Teile der Rankhilfe noch ein großer Bruch des Kohlenstoff nanotube Mass. CNT, da produziert, fortfahren, eine relative breite Streuung von Durchmessern und von Längen zu enthalten. Zu CNTs zu zerstreuen und ihre Verteilung in einer Grundmasse oder auf einer gegebenen Oberfläche zu steuern ist noch eine Herausforderung. Hat gewesen der enorme Fortschritt an Größe, der CNTs auswählt3,4. Jedoch begrenzen die häufig angewandten Techniken Anwendung auf wegen des Vorhandenseins von Tensidmolekülen oder können nicht an den größeren Volumen angewendet werden.

Analytische Techniken spielen eine wichtige Rolle, wenn sie neue Synthese, Reinigung und Trennungen entwickeln. Screening von Kohlenstoff nanotubes ist, wesentlich für jede wirkliche Weltanwendung aber ist- auch für ihr grundlegendes Verständnis wie das Verständnis der Effekt des Gefäßes zusammenrollend wesentlich, lackierend und die Rolle von den Defekten5.

In der „Mitte für Materialausarbeitung und strukturelle Studien“, haben Professor Wolfgang Bacsa und Pascal Puech und viel fokussiert, wenn er CNTs mit optischen Methoden mit filter versah und körperliche Prozesse für Kohlenstoff nanotubes entwickelte, die nah mit den Materialchemikern an den verschiedenen lokalen Institutionen arbeiten. Wir haben viel gerichtet unserer Aufmerksamkeit auf doppel-wandige gewachsene Kohlenstoff nanotubes, die katalytische Absetzungstechnik des chemischen Dampfes zu bilden2.

Ihre, hohe elektrische Leitfähigkeit mit kleinem Durchmesser und ihre große Länge sowie die Tatsache, dass die innere Wand vor der Umgebung durch die äußere Wand geschützt wird, sind alle gute Attribute für das Enthalten sie in den Polymerzusammensetzungen. Abhängig von dem verwendeten Syntheseprozeß finden wir, dass die zwei Wände manchmal stark oder schwach verbunden werden.

Indem wir ihre Raman-Spektren am Hochdruck, 6in den Säuren studieren7, stark das erregte Foto oder auf einzelnen Gefäßen, können wir den Effekt auf die internen und externen Wände beobachten. Guten Kenntnisse von Raman-Spektren von doppel-wandigem CNTs geben uns die Gelegenheit, das Raman-Signal der ultra dünnen Scheiben der Zusammensetzungen abzubilden und die Verteilung, den Agglomerationszustand und die Interaktion mit der Grundmasse zu bestimmen.


TEM-Bilder (V Tishkova CEMES-CNRS) doppel-wandigen (a), der industriellen multiwall Kohlenstoff nanotubes (b) und des Bandes Ramans G von doppel-wandigem CNTs am Hochdruck in den verschiedenen Druckmedia, die molekulare nanoscal Druckeffekte aufdecken7.

Arbeitend an einzelnem CNTs gemeinsam mit Anna-Schwan von Boston-Universität, gab uns die Gelegenheit, an genau in Position gebrachtem Einzelperson verschobenem CNTs zu arbeiten. Ein einzelnes CNT ist eine ideale Punktquelle und dieses kann verwendet werden, um das Brennfleck auszuarbeiten und über die grundlegenden Beschränkungen von kratzenden Spektrometern der hohen Auflösung zu lernen8.

Der Bereich von Kohlenstoff nanotube Forschung ist enorm während des letzten Jahrzehnts gewachsen, das es schwierig, allen neuen Ergebnissen auf diesem Gebiet zu folgen macht. Es ist ziemlich klar, dass Anwendungen, in denen makroskopische Mengen von CNTs erforderlich sind, Standardisierung von Maßprotokollen, die Klassifikation von CNT-Proben, kombiniert mit neuen Verfahrenstechniken, um große CNT-Volumen zu beschäftigen erforderlich sind. Anwendungen, in denen nur winzige Mengen auf einer Oberfläche verwendet werden, leiden unter der Tatsache, dass keine Parallelverarbeitung noch begrenzt ist. Dieses stellt dar, dass weiterer Fortschritt, wenn man CNT auf Oberflächen wächst, noch benötigt wird, obgleich sie ein neuer Bruch durch gewesen sind, wenn sie CNT auf eine parallele Form und mit dem bevorzugten Seminconducting oder metallische wuchsen, Gefäße9.


Bezüge

1. Ali Javel, ACNano 2 (2008) 1329
2. E. Flahaut, R. Bacsa, A. Peigney, Ch Laurent, Chem. Commun. 12 (2003) 1442
3. M. Natur-Nanotechnologie S. Arnold et al. 1 (2006) 60
4. S. Ghosh, S.M. Bachilo, R. Bruce Weisman, Natur-Nanotechnologie am 9. Mai 2010, doi: 10.1038/nnano.2010.68
5. I. Gerber, P. Puech, A. Gannouni, W. Bacsa, Phys. Rev. B 79 (2009) 075423
6. P. Puech, H. Hubel, D. Dunstan, R.R. Bacsa, Ch. Laurent und W.S. Bacsa, Phys. Rev. Lett. 93 (2004) 095506
7. P. Puech, E. Flahaut, A. Sapelkin, H. Hubel, D.J. Dunstan, G. Landa, W.S. Bacsa, Phys Rev B 73 (2006) 233408
8. A.G. Walsh, W.S. Bacsa, A.N. Vamivakas, A.K. Swan, Nano-Schreiben Vol. 8 (2008) 2215
9. L Klingeln et al., Nano-Schreiben 9 (2009)

Copyright AZoNano.com, Professor Wolfgang Bacsa (Mitte für Material-Ausarbeitung und Strukturelle Studien (CEMES))

Date Added: Oct 20, 2010 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 14. June 2013 04:12

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