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

 

Неземная красота цветных метаморфоз ферромагнитных жидкостей
Неземная красота цветных метаморфоз ферромагнитных жидкостей

4 февраля объявили лауреатов V Всероссийской премии «За верность науке»
4 февраля в здании Минобрнауки РФ состоялась торжественное награждение лауреатов V Всероссийской премии «За верность науке». 11 научно-просветительских проектов были отмечены престижной наградой.

Всероссийский съезд учителей и преподавателей химии
5 февраля в Московском университете в Шуваловском корпусе МГУ состоится Всероссийский съезд учителей и преподавателей химии, посвященный Международному году Периодической таблицы химических элементов, начало - 10 часов.

Самые необычные таблицы Менделеева на выставке Международного года Периодической таблицы химических элементов

6-8 февраля в Российской академии наук состоялось торжественное открытие Международного года периодической таблицы химических элементов в России и приуроченная к этому масштабная интерактивная выставка

Почувствовать живое...
Е.А.Гудилин, А.А.Семенова, Н.А.Браже
Неразрушающее исследование живых клеток и клеточных структур является в настоящее время важным направлением научных изысканий, которые во многих зарубежных и российских научных группах направлены на достижение вполне прагматической цели – разработку новых принципов биомедицинской диагностики и эффективных подходов в нарождающейся персональной медицине.

Российская газета: Перевернуть пирамиду. Президент РАН: как повысить наши шансы на Нобеля
Юрий Медведев
Почему Россия по числу Нобелей отстает от ведущих стран мира, уступая, например, даже маленькой Швейцарии? Замалчиваются ли достижения отечественных ученых? Почему без привлечения в науку российского бизнеса мы не сможем успешно конкурировать в борьбе за престижную научную премию? Об этом корреспондент "РГ" беседует с президентом РАН Александром Сергеевым, который побывал в Стокгольме на вручении Нобелевских премий и поделился своими впечатлениями.

Инновационные системы: достижения и проблемы
Олег Фиговский, Валерий Гумаров

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!

Опыт обучения в области нанотехнологического технопредпринимательства

В этом опросе мы просим поделиться опытом и Вашим отношением к нанотехнологическому технопредпринимательству и смежным областям. Заранее спасибо за Ваше неравнодушие!



 
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.