碳 Nanotubes - 碳 Nanotubes (Buckytubes) 的歷史記錄和發展

包括的事宜

背景

碳 Nanotubes

Multiwall Nanotubes

Buckytubes

分子對價

分子不變性

背景

此故事期初告訴許多次。 1985年,活動合流導致與一种新的一個意外和無計劃的實驗顯微鏡造成在一個新的分子的發現上純粹地由碳製成 - 要素化學家感覺那裡是沒什麼更多瞭解。 Buckyballs - 在足球形狀安排的六十個碳原子 - 被發現和這個化工世界,不必提及實際和物質世界,未曾是相同的。

球碳

實際上,發現了什麼不是僅僅一個唯一新的分子,然而新的分子無限選件類: 球碳。 每個球碳 - C60、 C70、 C 等等 - 擁有了本質特徵的是一隻純碳籠子,與三其他被結合的每個原子在石墨。 不同於石墨,每個球碳正確地有與六角表面的一個變化的編號的 12 個五角形表面 (即, buckyball - C -60 有 20)。

AZoNano - 納米技術 A 到 Z - 各種各樣碳包括 buckminsterfullerene

各種各樣碳。

有些球碳,像 C60,是球狀的在形狀,并且其他,像 C70,是長方形像橄欖球球。 理查 Smalley 博士在 1990年認可的,原則上,一個筒形球碳應該是可能的,加蓋在每個末端,例如,由二個半球 C60,連接由管的一個平直的細分市場,與在其結構的仅六角部件。 在聽說此概念的 Millie Dresselhaus,叫了這些想像的對象 「buckytubes」。

碳 Nanotubes

在事實,然而,發現了碳 nanotubes 30 年前,但是那時沒充分地被讚賞了。 20世紀 50年代末,在美國聯合碳化物的羅傑煙肉,查找了奇怪的新的碳纖維,當學習碳在情況下在其三態點附近時。 他觀察了在間隔分隔的碳石墨的層看上去包括和石墨一樣平面層碳的平直,空心管。 在 20 世紀 70 年代,內的 Morinobu 再觀察了這些管,生產由一個氣相進程。 的確,他甚而觀察有些管包括在只單層可捲起的石墨。

Buckytube 或碳 nanotube

在 1991年,在球碳的發現和核實以後, Sumio NEC Iijima 觀察了在炭精電放電形成的 multiwall nanotubes,并且二年後,他和唐納德 IBM 的 Bethune 獨立地觀察了單一牆壁 nanotubes - buckytubes。 這些純碳聚合物可能現在瞭解在球碳中,改變觀念他們到分子,與特殊標識暗示的所有。 Nanotubes 是

Multiwall Nanotubes

現在,在 Iijima 的最初的觀察以後的十年,我們非常知道關於 nanotubes 和筒形球碳。 我們知道 multiwall nanotubes 不變地導致與高頻率結構上的缺陷。 (與他們的更大的關係,用於航空航天和體育用品應用的 5-20 微米直徑石墨纖維比較, multiwall nanotubes 結構上是相當合理的; 然而,他們頻繁地包含結構上的缺點的地區。) 所有物質科學家知道,它是不可避免地降低物質的有形資產缺陷的出現時間,例如力量。 材料的固有特性也許是舉世無雙的東西,但是典型地這份粒狀材料的實際屬性是仅一些百分比的什麼材料將陳列,如果它結構上是理想的。 例如,一個結構上的缺陷例如在一條鋼繩的一條微裂紋,將導致災難性故障在 1-2% 這個理論上的抗斷強度一將預測基於根本化工首席。

Buckytubes

相反, 是球碳,并且因而是分子: 如圖 2. 所顯示,純碳理想,空心分子在一個六角保稅的網絡一起鏈接形成空心磁道。 管是無縫的,與開放或加蓋的末端。 單一牆壁碳 nanotubes 直徑比人髮是 0.7 到 2 毫微米 (典型地大約 1.0 毫微米) - 100,000 次稀薄。 Buckytube 長度典型地是數百時期他們的直徑。

分子對價

buckytubes 的分子方面是重要的。 每個原子在正確的安排。 這是與他們的更大,有缺陷的表兄弟的一個深刻區別。 对化學家,分子是一件特殊事情。 分子是完全的,并且對其身分通常相對地滿意。 當分子面對以這個機會更改,即,經過與其他位的一個化學反應東西時,幾乎總是有解決的一個相當重大的障礙。 其他,非分子 「東西」,當與其他東西面對,通常是快速更改,并且添加以新的部分做一更大全部。 金屬是像這樣: 金屬大塊顯示在更多金屬 (這在溶解,氣體或者固相可能進行) 將適應添加,因為它沒擁有分子完整性和不變性。

分子不變性

分子不變性的一個方面是化學變化的可靠性和可預測性。 使用熱,分子可以被多種導致,意味,克服他們的障礙更改,例如。 但是基本上回應產品,當涉及分子時是一致的。 這不是真的更改非分子事情經過的那。 正二雪花不查找同樣,金屬二大塊不查找同樣: 雪花不是分子。 分子不變性的作用對有形資產是相等地深刻的。 什麼材料的內在本質,那裡是沒有降低屬性的缺陷。 您獲得什麼您獲得。

來源: Carbon Nanotechnologies, Inc。

關於此來源的更多信息请請參觀 Carbon Nanotechnologies, Inc。

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

Last Update: 12. June 2013 20:32

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