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

 

Человечек наномира
Человечек наномира

Биоразлагаемые полимеры
6 мая 2022 г. в 10:00 мск. через Zoom (в дистанционном формате) состоится лекция "Полимерные материалы. Биоразлагаемые полимеры" д.х.н., проф., зам. декана химического факультета МГУ С.С.Карлова.

Жизненный цикл полимерных материалов
5 мая 2022 г. в 15:00 мск. через Zoom (в дистанционном формате) состоится лекция "Жизненный цикл полимерных материалов" члена - корреспондента РАН, профессора, доктора химических наук, заведующего кафедрой высокомолекулярных соединений химического факультета МГУ А.А.Ярославова.

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Насадка на фотокамеру из метаматериала как компактный поляриметр. Напечатанные на принтере композиты из нанокристаллов целлюлозы и эпоксидной смолы по прочности подобны перламутру. Дилемма “поле или частота” в магнитной гипертермии. Коллоидный аптасенсор на основе SERS для определения коронавируса SARS-CoV-2. Украшение из иттрия сберегает водород.

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2022 году
коллектив авторов
24 - 27 мая пройдут защиты магистерских квалификационных работ выпускниками Факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова.

Пятилетка Олимпиады "Нанотехнологии - прорыв в будущее!": что было и что может быть в будущем
Е.А.Гудилин , А.А.Семенова
Уже более 15 лет живет и развивается Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в будущее!". За всю историю Олимпиады было предложено много инновационных решений, охват олимпиадой составил более 50 000 участников по всей Российской Федерации и странам ближнего зарубежья. В статье приводятся статистические данные по Олимпиаде и возможные пути ее дальнейшего развития.

Жизненный цикл материалов
Коллектив авторов
В рамках Научно – Образовательной Школы МГУ “Будущее планеты и глобальные изменения окружающей среды” с 8 февраля 2022 года и до 31 марта 2022 года факультет наук о материалах и химический факультет МГУ начинают чтение уникального курса "Жизненный цикл материалов".

Эра технопредпринимательства

В эпоху коронавируса и борьбы с ним в существенной степени меняется парадигма выполнения творческих работ и ведения бизнеса, в той или иной мере касаясь привлечения новых типов дистанционного взаимодействия, использования виртуальной реальности и элементов искусственного интеллекта, продвинутого сетевого маркетинга, использования современных информационных технологий и инновационных подходов. В этих условиях важным является, насколько само общество готово к использованию этих новых технологий и как оно их воспринимает. Данной проблеме и посвящен этот небольшой опрос, мы будет рады, если Вы уделите ему пару минут и ответите на наши вопросы.

Технопредпринимательство в эпоху COVID-19

Небольшой опрос о том, как изменились подходы современного предпринимательства в контексте новых и возникающих форм ведения бизнеса, онлайн образования, дистанционных форм взаимодействия и коворкинга в эпоху пандемии COVID - 19.

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.



 
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.