Ugljikove nanocjevčice: osjetiti stiskanje | npg azijski materijali

Ugljikove nanocjevčice: osjetiti stiskanje | npg azijski materijali

Anonim

Znanstvenici su razvili jednostavnu metodu za izradu kristala ugljične nanocjevčice.

Atraktivne interakcije -van der Waals, mogu uzrokovati da ugljikove nanocjevčice formiraju krutinu, pod uvjetom da su dovoljno dobro poravnane i gusto i jednoliko upakirane. Teorijska predviđanja sugeriraju da bi ti kristali nanocjevčice sačuvali mnoga strukturna i elektronička svojstva pojedinih nanocjevčica.

Znanstvenici su pokušali na različite načine da naprave kristale od nanocjevčice, poput korištenja površinske napetosti isparavajuće vode kako bi se rijetko narasle nanocjevčice izvukle u poravnat snop. Sada je tim znanstvenika u Kini razvio jednostavniju i jeftiniju metodu gdje prolazeći snopovi jednozidnih ugljikovih nanocjevčica kroz postupno uže izvlačenje dijamantskih žica dobivaju gustoću i poravnavanje u skladu s kristalima nanocjevčice. 1

Dijamantne matrice dizajnirane su za oblikovanje metalnih žica jednoličnog promjera. Lianfeng Sun, član tima, zaključio je da bi ove grede - koje imaju visok aksijalni i radijalni pritisak - bile idealne za izradu sravnjenih nanocjevskih snopova.

Ugljične nanocjevčice uzgajane su kemijskim taloženjem isparenja u kvarcnoj cijevi, pojavljujući se kao tamni film duž unutarnjih zidova kvarca. Da bi napravili svežnjeve, grupa je oguljena nanocjevčice od kvarcne cijevi, potopljena ih je u deioniziranu vodu i provukla kroz najveću matricu tankom bakrenom žicom. Kako se snopovi nanocjevčice uvlače kroz postupno uže matrice - od 1, 2 do 0, 2 mm - pojedine nanocjevčice promjera oko 1, 6 nm postaju sve poravnate. Konačni snop nanocjevke imao je sjajni sivi sjaj (Sl. 1) što ukazuje da je postao metalik više što su se nanocjevčice spajale bliže jedna drugoj.

Image

Sl. 1: Snopi ugljične nanote prije (dna) i nakon (odozgo) se povuku kroz dijamantnu žicu. Visoko poravnano i gusto pakiranje ucrtanih snopova gura ih bliže svojstvima polu-metalnog grafita, što objašnjava promjenu boje iz prljavo crne u sjajno sivu.

Elektronska mikroskopija, koja može vidjeti presjek snopova nanocjevčica, pokazala je slojevitost dobro nabijenih pojedinih nanocjevčica. Mikrografi su također ukazale da veliki snopovi čuvaju fleksibilnost pojedinih cijevi. Uz to, difrakcijom rendgenskih zraka otkrivena je prosječna udaljenost između nanocjevčica i njihovog promjera. Ono što je također važno, razmak između cijevi dobro se podudarao s teoretskim predviđanjima za kristale nanocjevčice, a gustoća pakiranja bila je oko 94% idealne.

Sun i njegovi kolege očekuju da će istraživači željeti potražiti neobična 'skupno' svojstva svojih kristala ugljikove nanocjevčice.

autori

Ovaj je istraživački vrhunac odobrio autor izvornog članka, a sve empirijske podatke u njemu pružio je navedeni autor.