Выравнивание одностенных углеродных нанотрубок вдоль общей оси

Университет Вайоминга исследователь и его команда показали, впервые, способность глобально выровнять одностенных углеродных нанотрубок вдоль общей оси. Это открытие может быть полезным во многих областях техники, таких как электроника, оптика, композитных материалов, нанотехнологий и других приложений наук о материалах.

«В отличие от предыдущих усилий по согласованию нанотрубки нанотрубки с помощью фильтрации раствора, мы создали автоматизированную систему, которая может создать несколько фильмов совмещена в одно время», — говорит Уильям Райс, доцент кафедры Вашингтонского университета физики и астрономии. «Автоматизация системы фильтрации также был в том, что мы можем точно контролировать скорость потока фильтрации, которая произвела высшее выравнивание.»

Рис был автор статьи, под названием «Глобальное выравнивание раствора на основе одностенных нанотрубок пленок углерода с помощью компьютерного зрения управляемой фильтрации», которое было опубликовано октября. 9 в печатной версии буквы нано, международным журналом, отчеты по фундаментальным и прикладным исследованиям во всех отраслях нанонауки и нанотехнологии. В прошлом месяце появилась онлайн-версия газеты.

Джошуа Уокер, на третьем курсе физики аспирант из Шайенна, был ведущим автором газеты. Валери Кюль, третья-год химии к. т. н. студент из Бьюла, штат Колорадо, был одним из авторов документа.

Одностенные углеродные нанотрубки одномерные кристаллы образуются путем обертывания один слой графита, который часто называют графен, в наноструктурном цилиндра. Они от 0,5 до 1,5 Нм в диаметре и диапазоне от 200 до 10 000 нанометров в длину. Один нанометр равен одной миллиардной части метра.

Из-за этой уникальной геометрией, углеродные нанотрубки могут быть металлов или полупроводников, в зависимости от того, как графен заворачивают, рис объясняет. Углеродные нанотрубки могут проявлять недюжинную электропроводность, и они обладают исключительной прочностью и теплопроводностью.

«Выровненные углеродные нанотрубки имеют потенциал, чтобы выступать в качестве отличные оптические поляризаторы, которые важны для оптического определения напряжений в материалах. Например, если вы посмотрите на лобовое стекло с поляризованные очки, вы можете видеть, направлений разных процедить в стакан,» говорит Рис. «Последние работы другие группы также свидетельствует о том, что нанотрубки выравнивается могут быть использованы в качестве транзисторов, поляризованных световых излучателей направленного и радиаторы. Есть надежда, что новое поколение все-углеродной электроники можно одновременно с использованием углеродных нанотрубок, графена и вакансии в бриллианты».

За последнее десятилетие был достигнут существенный прогресс в химический контроль однослойных углеродных нанотрубок. Райс и его команда использовали компьютерного зрения и автоматизации распараллеливания, чтобы одновременно производить глобальные, одностенные углеродные нанотрубки, используя приводимые в действие давлением фильтрации. Управление с обратной связью включает фильтрование происходит при постоянном расходе, который не только улучшает нематических заказ из одностенных углеродных нанотрубок, а также дает возможность выровнять широкий ассортимент одностенных углеродных нанотрубок типов и на различных нанопористых мембран с помощью той же фильтрации параметров.

Кроме того, Райс говорит, что его исследовательская группа уплощенный мениск раствора нанотрубок в стеклянную воронку, используя технологию обработки силанизации. Это мешало нанотрубок становится вскарабкался по неровным передним решение как нанотрубки были отфильтрованы. Эти два авансов производить нанотрубки фильмов, демонстрирующих отличное выравнивание по всей структуре, которая была измерена с помощью различных поляризационных оптических методов.

«Углеродные нанотрубки являются значительные материальные системы, из-за их впечатляющих физических свойств, таких как чрезвычайно высокая теплопроводность; а-модуль Юнга, гораздо больше, чем у Стали; ток тыщу раз говорил, что медь; и превосходный свет-вопрос соединения», — говорит он.

Модулем Юнга является отношение нагрузки (сила на единицу площади) к деформации (процентное изменение физических размеров) в материале, рис говорит. Пластмассы, резины и древесины имеют низкий модуль Янга, в то время как стали, алмаза и нанотрубок имеют высокий модуль Юнга.

сделать разницу: спонсорские возможности