Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Исследованные геометрии соединений между нанотрубками.
(a) и (b): изготовление двух трубок одинакового диаметра из одной при пропускании тока 12 мкА;
(с) и (d): обратное объединение трубок при токе 6 мкА.
Длина метки 5 нм.
Неудачная попытка объединения нанотрубок разного диаметра.
Соединение нанотрубок с использованием наночастицы вольфрама.
Длина метки 5 нм.

Нанотрубочный водопровод

Ключевые слова:  нанотехнологии, периодика, углеродные нанотрубки

Опубликовал(а):  Трусов Л. А.

27 декабря 2007

Японские исследователи рассмотрели довольно интересный вопрос – можно ли соединять углеродные нанотрубки в структуры, подобные водопроводу. Такая возможность позволила бы, например, создавать сложные электронные устройства на основе нанотрубок.

Было предложено соединять нанотрубки при помощи джоулева тепла, т.е. при пропускании электрического тока через контакт между нанотрубками. Подобная методика могла бы оказаться очень удобной. Ученые изучили три возможные геометрии сочленений (рис. 1) – соединение «торец-торец» для трубок с близкими (a) и сильно различающимися диаметрами (b), а также соединение «торец-стенка» (с).

Оказалось, что в первом случае соединение всегда происходит успешно. Трубки одинакового диаметра были получены из одной посредством приложения к ее концам большого напряжения (рис. 2). Потом оба куска можно «сплавить» вместе при пропускании тока через контакт и получить нанотрубку, аналогичную исходной. Процедуру можно повторять несколько раз, причем пороговые значения напряжений и силы тока очень хорошо воспроизводятся.

Соединение трубок различного диаметра оказалось не столь удачным. При пропускании тока толстая трубка деформируется, но объединения не происходит. При слишком больших напряжениях длина трубок начинает сокращаться вследствие испарения углерода. Также не увенчались особым успехом попытки осуществить соединение «торец-стенка».

Ученые связывают неудачи с тем, что при значительном различии диаметров трубок для образования соединения необходима существенная перестройка углеродных связей, в частности, образование большого числа углеродных пятиугольников, а энергии для этого требуется больше, чем для испарения. Для преодоления этой неприятности исследователи попробовали использовать наночастицы вольфрама в качестве катализатора.

Соединение трубок различного диаметра было проведено следующим образом. Малая трубка (диаметр 2 нм) с частицей вольфрама внутри была приведена в контакт с большой (3.2 нм). Оказалось, что при пропускании тока частица может двигаться внутри нанотрубки в направлении, зависящем от направления тока. В месте контакта частица способствует образованию общего графитного слоя. После выдерживания трубок под высоким напряжением и перемещения наночастицы вольфрама туда-сюда формируется очень качественное сочленение. Необходимые температуры существенно ниже, чем без использования наночастицы.

Ученые утверждают, что в течение всей процедуры частица вольфрама остается в твердом состоянии, а атомы углерода могут в ней растворяться, формируя карбид, и диффундировать в нужном направлении. Такой процесс аналогичен росту углеродных нанотрубок с использованием вольфрамового катализатора.

Работа «Plumbing carbon nanotubes» была опубликована в журнале Nature.


Источник: Nature




Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Бутон розы
Бутон розы

Международная онлайн-дискуссия «Квант будущего»
Фонд Росконгресс, Госкорпорация «Росатом», Российский квантовый центр и научно-популярное издание N+1 завершают серию международных онлайн-дискуссий «Квант будущего», где лидеры индустрии и ведущие мировые ученые обсуждают, как квантовые технологии уже изменили наш мир, и с какими вызовами помогут справиться в будущем.
Заключительная дискуссия «Квантовая революция: профессии будущего и трансформация образования» состоится 8 июля в 17:00 по московскому времени.

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Супергибридный материал для хранения водорода. Двумерная соль. Существование виртуальных мультиферроиков подтверждено. Чёрные бабочки. Служение науке и немного поэзии.

Конкурс микрофотографий ZEISS Perspectives
Приглашаем специалистов, работающих с микроскопами ZEISS, Bruker, WITec принять участие в конкурсе микрофотографий ZEISS Russia&CIS «Перспективы».

Академия - университетам
Е.А.Гудилин, Ю.Г.Горбунова, С.Н.Калмыков
Российская Академия Наук и Московский университет во время пандемии реализовали пилотную часть проекта "Академия – университетам: химия и науки о материалах в эпоху пандемии". За летний период планируется провести работу по подключению к проекту новых ВУЗов, институтов РАН, профессоров РАН, а также по взаимодействию с новыми уникальными лекторами для развития структурированного сетевого образовательного проекта "Академия - университетам".

Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2020
Коллектив авторов
Защиты выпускных квалификационных работ (квалификация – бакалавр материаловедения) по направлению 04.03.02 - «химия, физика и механика материалов» на Факультете наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова состоятся 16, 17, 18 и 19 июня 2020 г.

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2020 году
коллектив авторов
2 - 5 июня пройдут защиты магистерских диссертаций выпускниками Факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова.

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.