Site Sponsors
  • Oxford Instruments Nanoanalysis - X-Max Large Area Analytical EDS SDD
  • Park Systems - Manufacturer of a complete range of AFM solutions
  • Strem Chemicals - Nanomaterials for R&D

מדענים מקיימברידג' תוצרת וידאו חי מציג כמה פחמן טופס

Published on March 6, 2007 at 11:30 AM

אוניברסיטת קיימברידג' בראשות צוות של מדענים יצרו בהצלחה קטעי וידאו חי שמראה איך צינורות פחמן, יותר מ -10,000 פעמים קטן יותר בקוטר מאשר צורה אנושית שיער.

רצפי וידאו להראות nanofibres צינורות nucleating סביב חלקיקים זעירים של ניקל כבר מציע תובנה טובה יותר של איך אלה מבנים מיקרוסקופיים עצמית להרכיב. הסרטים ניתן לראות באתר האינטרנט של אוניברסיטת קיימברידג' ב: http://www.admin.cam.ac.uk/news/special/20070301/

בפרט, הצוות גילה כי הרשת פחמן מונחה לצורה צינורי על ידי ארגון מחדש דרסטית של ניקל - זרז בתהליך. הם גם יכולים לעקוב אחר פעם בתצהיר של פחמן מסביב ניקל.

צינורות פחמן הם אבני הבניין החדש מאפשר למהנדסים לשפר עוד יותר את miniaturise מכשירים אלקטרוניים כמו מחשבים רגילים או טלפונים ניידים. כרגע המדענים יכולים לגדול צינורות אבל לא יכול לשלוט במדויק את המבנה שלהם.

להיות מסוגל לעשות כל כך חיונית כפי שהוא מבנה מאוד של Nanotube המכתיב את המאפיינים שלו. בקנה מידה ננו תצפיות וידאו אומר כי המדענים יוכלו להבין טוב יותר את נוקלאציה של צינורות ולכן הם צעד חשוב בדרך לקראת יישום.

שני רצפים להראות פעולה המתרחשת בזמן אמת בקנה מידה קטן להדהים. ההבדל בגודל בין Nanotube אחת חומה לבין שיער אדם קרוב ההבדל בין השיער האנושי אותו ואת מגדל אייפל. בקנה מידה מיקרוסקופי מעורב יש, בעבר, הקשתה להבין את תהליך הצמיחה.

צוות בשימוש קרני ה-X המיוצר על synchrotron (סוג של מאיץ החלקיקים) והעברת שונה ברזולוציה גבוהה מיקרוסקופ אלקטרונים לצפות בסרט תהליך הנקרא קטליטי בתצהיר כימיים אדי. זהו אחד מספר שיטות לייצור צינורות, והיא כוללת את היישום של פחמן המכיל גז (ב אצטילן במקרה זה) כדי טיפות גבישי דקה המכונה "זרז איים" (ניקל).

כמו הגז מוחל מקלות פחמן לאיים זרז להרכיב שכבות של גרפיט. בתנאים המתאימים ליצירת nanofibres, החלקיק ניקל נדחף כלפי מעלה סדרה של תנועות peristaltic כמו פחמן המשיכו להפקיד על דפנותיה. בנקודות אחדות ניקל יצרו כובע שכמעט "קפץ" מתוך הצינור להרכיב, משאיר שכבה של גרפיט מאחורי זה. תהליך זה נקרא "bambooing", כי nanofibre הפחמן שנוצר הוא צילינדר המכיל כמה חללים, כל אחד בנפרד על ידי אחד, שכבות גרפיט אלו, דומה בצורתו במבוק. לאורך כל התהליך, ניקל נשאר גבישי ולא נוזלי.

הצוות מכן הביט תנאים מתאימים יותר לייצור יחיד חומה פחמן, אשר מעורב אצטילן פחות. זרז אינו לחצה כלפי מעלה. במקום זאת, כובע של פחמן נוצר על החלק העליון של ניקל, והרחיבה בהדרגה ממנו ליצור מבנה צינורי. האי זרז נסחט ועוצב מחדש על ידי תהליך זה היה מעוצב על ידי פחמן ויוצרים סביבו ולא שמירה בצורתו המקורית.

ד"ר סטפן הופמן, שהוביל את המחקר, אמר: "כדי להגיע פוטנציאל יישום מלא צינורות, אנחנו צריכים להיות מסוגלים לשלוט במדויק הצמיחה שלהם הראשון. כגילוי של ההתקדמות המרשימה של nanometrology, אנחנו למעשה יכולים כעת לצפות באובייקטים מולקולרית לגדול. זה קטעי וידאו חדש מראה כי הזרז עצמו נשאר גבישי אלא משתנה כל הזמן את צורתו כמו רשת פחמן נוצר סביבו.

"אנחנו לא יכולים עדיין לפתור את הבעיה של לא להיות מסוגל עצמית להרכיב צינורות פחמן עם מוגדרת היטב המאפיינים, אבל גילינו שאם אנחנו רוצים לעשות זאת, אנו צריכים להיות מודעים לא רק את הדינמיקה פחמן אלא הצורה משתנה זרז גם כן ".

http://www.cam.ac.uk

Last Update: 17. October 2011 14:10

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit