Kol Nanotubes - Historia och Utveckling av Kol Nanotubes (Buckytubes)

Täckte Ämnen

Bakgrund

Kol Nanotubes

Multiwall Nanotubes

Buckytubes

Molekylära Överväganden

Molekylär Invarians

Bakgrund

Början av denna berättelse har berättats många tider. I 1985 ledde en confluence av händelser till ett oväntat och unplanned experiment med en ny sort av mikroskopet resultera i upptäckten av en ny molekyl som renodlat gjordes av kol - de very beståndsdelkemisterna klädde med filt där var ingenting mer att lära omkring. Buckyballs - sextio kolatoms som är ordnade i en fotboll, klumpa ihop sig formar - hade upptäckts och den kemiska världen, inte till omnämnande läkarundersökningen och sinnevärlderna, skulle är aldrig samma.

Fullerenes

I faktumet vad hade upptäckts, var inte precis en ny molekyl för singel utan ett oändligt klassificerar av nya molekylar: fullerenesna. Varje fullerene - C60, C70, C84, Etc. - som är besatt det nödvändiga kännetecken av att vara en ren kolbur, varje atom som är obligations- till tre andra som i grafit. I Motsats Till grafiten har varje fullerene exakt pentagonal 12 vänder mot med ett varierande numrerar av sexhörnigt vänder mot (e.g., buckyball - C -60 har 20).

AZoNano - Aet till Z av Nanotechnology - Det olikt bildar av inklusive buckminsterfullerene för kol

Olikt bildar av kol.

Några fullerenes, likt C60, var spheroidal formar in, och andra, likt C70, var den avlånga något liknande som en rugby klumpa ihop sig. Dr. Richard Smalley igenkänd i 1990, att, i princip, en tubular fullerene bör vara möjligheten, capped på varje, avslutar, till exempel, vid de två halvkloten av C60, förbindelse av en raksträcka segmenterar av röret, med endast sexhörniga enheter i dess strukturerar. Millie Dresselhaus, på utfrågning av detta begrepp som dubbas föreställda dessa, anmärker ”buckytubes.”,

Kol Nanotubes

I fakta emellertid, hade hade kolnanotubes upptäckts 30 år tidigare, men inte uppskattats fullständigt då. I den sena 50-tal grundar Roger Bacon på den Fackliga Carbiden, en konstig ny kolfiberstund som studerar kol villkorar under, nära dess trippel pekar. Han observerade raksträckan, ihåliga rör av kol som verkade att bestå i graphitic lagrar av kol som avskildes av samma som görar mellanslag som de planar lagrarna av grafiten. I 70-tal observerade Endo Morinobu dessa rör igen, producerat av en processaa gasa-arrangera gradvis. Sannerligen observerade han även några rör att bestå i endast ett singellagrar av den hoprullade grafiten.

Buckytube eller kolnanotube

I 1991 efter upptäckten och verifikationen av fullerenesna observerade Sumio Iijima av NEC multiwallnanotubes som bildades i en kolbågurladdning, och två år observerade mer sistnämnd, han och Donald Bethune på IBM självständigt singel-väggen nanotubes - buckytubes. Dessa rena kolpolymrer kunde nu förstås i sammanhanget av fullerenes som ändrar föreställningen av dem till molekylar, med alla som den speciala beteckningen antyder. Nanotubes hade varit .

Multiwall Nanotubes

Nu, tio år efter Iijimas initiala observation, oss vet ett stort avtal om nanotubes och tubular fullerenes. Vi vet att multiwallnanotubes produceras invariably med en kickfrekvens av strukturellt hoppar av. (I jämförelse med deras större förbindelse, de 5-20 mikron-diameter grafitfibrerna som används i rymd, och sportsliga godaapplikationer, multiwallnanotubes är ganska solida structurally; ändå innehåller de vanligt regioner av den strukturella imperfectionen.), Som någon materiell forskare vet, är det händelsen av hoppar av, som degraderar oundvikligen den materiella rekvisitan av en vikt, liksom styrka. Den inneboende rekvisitan av ett materiellt kan vara värld-drevkarlen, men typisk är den faktiska rekvisitan av det bulk materiellt endast några procent av vad den materiella skulle utställningen, om den var structurally görar perfekt. Till exempel hoppar av ett strukturellt liksom en microcrack i en stålsätta binder, ska bly- till katastrofalt fel på 1-2% av den skulle teoretiska brytande styrkan en förutsäger baserat på kemiska rektor  för grund.

Buckytubes

I kontrast är är fullerenes och thus molekylar: göra perfekt ihåliga molekylar av rent kol som tillsammans anknytas i ett sexhörnigt obligations-, knyter kontakt för att bilda den ihåliga cylindern, som visat in Figurera 2. Röret är seamless, med endera öppet, eller capped avslutar. Diametern av singel-väggen kolnanotubes är 0,7 till 2 nm (typisk omkring 1,0 nm) - 100.000 tider tunnare än ett människahår. Buckytube längder är typisk hundratals tider deras diametrar.

Molekylära Överväganden

Den molekylära aspekten av buckytubes är kritisk. Varje atom är i rätten förlägger. Denna är en djupsinnig skillnad med deras större defekta kusiner. Till en kemist är en molekyl ett mycket specialt ting. En molekyl är färdig och är vanligt förhållandevis lycklig med dess identitet. Stoppa, där är nästan alltid en ganska viktig barriär till betaget, När en molekyl konfronteras med tillfället att ändra, dvs., att genomgå en kemisk reaktion med andra bitar av. Annat non-molekylärt ”stoppar”, när det konfronteras med annat, stoppar, är vanligt snabbt att ändra och tillfogar in med den nya delen för att göra ett större helt. Metals är lik detta: en en stor bit av belägger med metall utsatt till mer belägger med metall (denna kunde äga rum i det smält, gasformigt, eller heltäckande arrangerar gradvis), ska hyser tillägget, därför att den inte äger molekylär fulltalighet och invarians.

Molekylär Invarians

En aspekt av molekylär invarians är pålitligheten och förutsägbarheten av kemisk ändring. Molekylar kan framkallas, av olikt hjälpmedel, till betaget deras barriärer för att ändra, till exempel värmer att använda. Men by och stort är reaktionsprodukterna, när de handlar med molekylar, jämna. Detta är inte riktigt av ändringar det som denmolekylära saker genomgår. Inga två en stor bit av belägger med metall någonsin look samma, som precis inga två snowflakes ser samma: snowflakes är inte molekylar. Verkställa av molekylär invarians på materiell rekvisita är lika djupsinnig. Allt vad den inneboende naturen av det materiellt, där är ingen, hoppar av för att degradera rekvisitan. Du får vad du får.

Källa: Kol Nanotechnologies, Inc.

För mer information på denna källa behaga besök Kol Nanotechnologies, Inc.

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

Last Update: 12. June 2013 20:54

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