Kohlenstoff nanotubes, beschrieben als die regierende Berühmtheit des fortgeschrittenen Werkstoffs Welt, sind die ganze Raserei. Vor Kurzem Forscher bei Rice University und Rensselaer Polytechnic Institute verwendeten sie, um das „schwärzeste Schwarze“ - das dunkelste bekannte Material zu machen und reflektierten nur 0,045 Prozent aller Leuchte, die auf ihm geglänzt wurde.
Wenn Sandias Francois Leonard erklärt, hat die Physik des Kohlenstoffes Leonard ein Buch auf die später in diesem Sommer geschrieben veröffentlicht zu werden Person,
Sandia-Nationale Laboratorien ist auch herein auf dem Kohlenstoff nanotube Spiel, wenn die Forschung vom Physiker geführt ist, François Léonard. Léonard hat beträchtliche Erfahrung in der Person, soviel, dass er das Buch auf es schrieb - buchstäblich. Er ist der Autor einer bevorstehenden Arbeit, Physik von Kohlenstoff Nanotube-Einheiten, die der endgültige Text auf dem Thema werden konnten.
Kohlenstoff nanotubes sind lang die dünnen Zylinder, die völlig aus Kohlenstoffatomen bestehen. Während ihre Durchmesser in der nmreichweite (1-10) sind, können sie, bis zu den Zentimeter in der Länge sehr lang sein. Das Kohlenstoffkohlenstoff Anleihe ist sehr stark und macht Kohlenstoff nanotubes sehr robust und beständig gegen irgendeine Art Deformation. Die Eigenschaften anderer Einzelelement Materialien liegen auf der Hand - Gold ist ein Metall und Silikon ist ein Halbleiter, zum Beispiel. Kohlenstoff nanotubes haben andererseits eine Sortierung der Persönlichkeitsspaltung nicht gefunden in anderen Materialien, die von einem einzelnen Element gemacht werden. Sie sind speziell, weil sie entweder metallisch oder Halbleiter sein können.
Léonard erklärt, dass dieser aus der tatsächlichen Zelle eines Kohlenstoff nanotube resultiert; die Methode, welche die Atome um das Gefäß angeordnet werden, bestimmt seine elektronischen Eigenschaften. Um dieses Konzept einer Gruppe Nichtgraduierten an University of California zu erklären, Berkeley, verwendet er drei Rollen Maschendraht, jeder, der in einem anderen Winkel geschnitten wird. Der Maschendraht stellt das Blatt von graphene dar, von dem das nanotube geschnitten wird. Der Winkel von geschnittenem dem erstellt eine andere Bondgeometrie entlang dem nanotube, das verschiedene Eigenschaften ergibt.
Arbeiten im nicht verzeichneten Gebiet
Léonards Erfahrung mit Kohlenstoff nanotubes fing an, als der Bereich gerade auftauchte. Während dem Japanischen Physiker Sumio Iijima die Entdeckung von Kohlenstoff nanotubes im Jahre 1991 gutgeschrieben wird, fing Arbeit über Anwendungen nicht bis das Ende der 90er Jahre an. Léonard war an IBM als postdoc, als Forscher dort den ersten Transistor von Kohlenstoff nanotubes aufbauten.
Als theoretischer Physiker arbeitete Léonard im nicht verzeichneten Gebiet. Von Anfang an arbeitete er an der Formung von Anflügen, um zu verstehen, wie Kohlenstoff nanotubes möglicherweise in bestimmten Anwendungen sich benähmen. Er verband Sandia im Jahre 2000, wo er seine Kohlenstoff nanotube Forschung fortgesetzt hat.
Die Halbleiterseite von Kohlenstoff nanotubes hält viel Versprechen für die Entwicklung von neuen nanoelectronic Einheiten an. „Ein Kohlenstoff nanotube stellt einen Transistor, der nur ein nm breit ist,“ sagt Léonard her. „Dieses ermöglicht es prinzipiell um die sehr hohen Einheitsdichten zu erzielen, die verglichen werden mit dem hochmodernen Strom.“ Die Bereichemissionseigenschaften von Kohlenstoff nanotubes erregen auch. Flachbildschirmanzeigen werden gewöhnlich von einem High-density von scharfen Spitzen gemacht, an denen Hochspannung an den Auszugelektronen angewendet wird. Diese Elektronen schlagen und aktivieren die Pixel auf dem Bildschirm. Kohlenstoff nanotubes können diesen Zweck dienen, weil sie sehr scharf sind, lang und hohe Bereiche und hohe Temperaturen stützen können.
` Layla' auf einem nanotube Empfänger
Forscher haben die Fähigkeit demonstriert, solche Einheiten mit einem einzelnen Kohlenstoff nanotube zusammenzubauen. Bei einer neuen Konferenz spielte ein Wissenschaftler Eric Claptons „Layla“ auf einer Kohlenstoff nanotube Einheit auftretend als ein Radiogerät.
Ein Anderer möglicher Gebrauch ist in den chemischen und biologischen Fühlern. Kohlenstoff nanotubes, wegen ihres kleinen Durchmessers, können als sehr empfindliche Detektoren, mit der Fähigkeit dienen, ein einzelnes Molekül einer Zielsubstanz zu entdecken. DNS-Befund ist auch demonstriert worden. Aktuell führt Léonard ein Team, optischen Befund unter Verwendung Kohlenstoff nanotubes zu entwickeln. Das Projekt ist eine Partnerschaft mit Lockheed Martin.
Eindeutige elektronische Eigenschaften
Halbleiterkohlenstoff nanotubes haben viele Eigenschaften, die sie attraktiv für optischen Befund machen. Sie haben eindeutige elektronische Eigenschaften, die Lichtabsorption bevorzugen. Darüber hinaus über dem die Wellenlänge beleuchten, wird kann mit nanotubes von verschiedenen Durchmessern gesteuert werden absorbiert. Wichtig konnte der Einheitsfälschungsprozeß mit den Fälschungsprozessen völlig kompatibel sein, die durch die Halbleiterindustrie verwendet wurden. Zusätzlich zu Kohlenstoff nanotubes ist Léonard am elektronischen Transport in anderen nanostructures - Kohlenstoff nanotubes sowie nanowires und einzelne Moleküle interessiert. Die Frage, sagt er, ist, wie aktuellen Durchlauf über nanostructures tut? Wie ist Transport von Elektronen unterschiedlich als in den herkömmlichen Materialien?