Углерод Nanotubes - История и Развитие Углерода Nanotubes (Buckytubes)

Покрытые Темы

Предпосылка

Углерод Nanotubes

Multiwall Nanotubes

Buckytubes

Молекулярное Рассмотрение

Молекулярная Инвариантность

Предпосылка

Говорило началу этого рассказа много времен. В 1985, стечении из случаев водить к непредвиденному и незапланированному эксперименту с новым видом микроскопа приводящ к в открытии новой молекулы сделанной чисто из углерода - очень химики элемента чувствуемые там были ничего больше выучить около. Buckyballs - 60 атомов углерода аранжированных в форме шарика футбола - было открыно и химический мир, не упоминать медицинского осмотра и материальных миров, никогда не было бы этим же.

Fullerenes

В действительности, что было открыно не было как раз одиночной новой молекулой а инфинитным типом новых молекул: fullerenes. Каждый fullerene - C60, C70, C84, Etc. - обладал необходимой характеристикой быть чисто клеткой углерода, каждым атомом скрепленным до 3 другого как в графите. Не Похож На графит, каждый fullerene имеет точно 12 pentagonal стороны с меняя количеством шестиугольных сторон (например, buckyball - C -60 имеет 20).

AZoNano - A к Z Нанотехнологии - Различные формы углерода включая buckminsterfullerene

Различные формы углерода.

Некоторые fullerenes, как C60, были сфероидовидны в форме, и другие, как C70, были продолговаты как шарик рэгби. Др. Ричард Smalley узнанное в 1990 что, в принципе, трубчатый fullerene должен быть возможен, покрыно на каждом конце, например, 2 полусферами C60, подключенными прямым этапом пробки, с только шестиугольными блоками в своей структуре. Millie Dresselhaus, на слухе этой принципиальной схемы, даровало титул этим представленным предметам «buckytubes.»

Углерод Nanotubes

В злободневности, однако, nanotubes углерода были открыны 30 лет предыдуще, но полно не были оценены в то время. В конец 50-х, Бекон Роджера на Карбиде Соединения, нашел странное новое волокно углерода пока изучающ углерод под условиями около своего втройне пункта. Он наблюдал прямыми, полыми пробками углерода которые показалось, что состояли в графитообразных слоях углерода отделенных таким же дистанционированием как плоскостные слои графита. В 1970s, Morinobu Endo наблюдало этими пробками снова, произведено процессом в газовой фазе. Деиствительно, он даже наблюдал, что некоторые пробки состояли в только однослойном свернутого-вверх графита.

Buckytube или nanotube углерода

В 1991, после открытия и проверки fullerenes, Sumio Iijima NEC наблюдало nanotubes multiwall сформированными в разрядке дуги между угольными электродами, и 2 лет более поздно, он и Дональд Bethune на IBM независимо наблюдали одностеночными nanotubes - buckytubes. Эти чисто полимеры углерода смогли теперь быть поняты в контексте fullerenes, изменяя воспринятие их к молекулам, с всеми которые специальное обозначение подразумевает. Nanotubes было .

Multiwall Nanotubes

Теперь, через 10 лет после замечания Iijima начального, мы знаем много о nanotubes и трубчатых fullerenes. Мы знаем что nanotubes multiwall беспеременно произведены с частотой коротковолнового диапазона структурных дефектов. (По сравнению с их более большими отношениями, 5-20 волокнами графита микрон-диаметра используемыми в применениях космических и спортивных товаров, nanotubes multiwall довольно ядровы структурно; однако, они часто содержат зоны структурного несовершенства.) По Мере Того Как любой материальный научный работник знает, возникновение дефектов которые неизбежно ухудшают материальные свойства вещества, как прочность. Внутреннеприсущие свойства материала могут быть мир-загонщиком, но типично фактические свойства кускового материала только немного процентов чего материал показал бы если он был структурно совершенн. Например, структурный дефект как microcrack в стальном проводе, ведет к неожиданному отказу на 1-2% из теоретического разрывного усилия одно предсказало бы основано на основных химических главах.

Buckytubes

В контрасте, fullerenes, и таким образом молекулы: совершенные, полые молекулы чисто углерода соединили совместно в шестиугольно скрепленной сети для того чтобы сформировать полый цилиндр как показано в Диаграмме 2. Пробка безшовна, с или раскрывает или заделанные концы. Диаметр одностеночных nanotubes углерода 0,7 до 2 nm (типично около 1,0 nm) - 100.000 времен тонко чем человеческие волосы. Длины Buckytube типично сотниы времен их диаметры.

Молекулярное Рассмотрение

Молекулярный аспект buckytubes критический. Каждый атом в правом месте. Это глубокомысленная разница с их более большими, неполноценными кузенами. К химику, молекула очень специальная вещь. Молекула закончена, и обычно относительно счастлива с своей тождественностью. Когда молекула а с возможностью изменить, т.е., пройти химическую реакцию с другими битами вещества, почти всегда справедливо значительно барьер, котор нужно отжать. Другое, non-молекулярное «вещество», о с другим веществом, обычно быстро изменить, и добавляет внутри с новой частью для того чтобы сделать более большое все. Металлы как это: лометь металла, котор подвергли действию к больше металла (это смогло осуществить в жидком, газообразном, или твердом участке) приспособит добавление потому что оно не обладает молекулярными завершенностью и инвариантностью.

Молекулярная Инвариантность

Один аспект молекулярной инвариантности надежность и прогностичность химического изменения. Молекулы могут быть наведены, различным значат, отжать их барьеры для того чтобы изменить, например используя жару. Но в общем и целом продукты реакции общаясь с молекулами последовательны. Это не истинно изменений то non-молекулярные вещи проходят. Никакие 2 ломтя металла всегда не смотрят эти же, как раз по мере того как никакие 2 снежинки не смотрят эти же: снежинки нет молекул. Влияние молекулярной инвариантности на материальных свойствах поровну глубокомысленно. Все, Что Угодно внутреннеприсущая природа материала, там никакие дефекты для того чтобы ухудшить свойства. Вы получаете что вы получаете.

Источник: Углерод Нанотехнологии, Inc.

Для больше информации на этом источнике пожалуйста посетите Углерод Нанотехнологии, Inc.

Date Added: Jun 17, 2004 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 12. June 2013 20:51

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