Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 

Рис. 1. Серпантины, полученные из УНТ. Расположение параллельных прямых совпадает с ориентацией альфа-SiO2 (вектор S), который выступал в качестве подложки. Рост серпантинов происходит в направлении газового потока (вектор U), перпендикулярно прямым участкам.

Рис. 2. Формирование упорядоченной змееподобной струтуры.

Рис. 3. Зависимость морфологии серпантина от направления и скорости газового потока (величина и направление вектора U).

Рис. 4. Схема синтеза упорядоченных структур на ориентированной подложке.

Серпантины из углеродных нанотрубок

Ключевые слова:  наноструктуры, углеродные нанотрубки

Опубликовал(а):  Росляков Илья Владимирович

20 апреля 2008

Углеродные нанотрубки (УНТ) обладают уникальными механическими, электронными, оптическими и термическими свойствами, что позволяет использовать их в различных областях нанотехнологий. Сложность получения упорядоченных структур с контролируемой геометрией является основным препятствием для функционального применения материалов на их основе. В настоящее время удалось получить УНТ, упорядоченные в форме колец и петель. Однако во всех случаях морфология структур определялась исключительно ориентацией подложки и не зависела от внешних сил, таких как электрическое поле и скорость газового потока. Это существенно ограничивало возможности применения данных методов.

Израильскими учеными предложен способ решения этой проблемы. Было замечено, что при росте одностенных углеродных нанотрубок на ориентированной кварцевой подложке происходит образование упорядоченных структур в форме серпантинов (рис. 1). Отправной точкой процесса является аморфный SiO2, предварительно нанесенный на подложку. На начальной стадии рост происходит в направлении газового потока. Далее следует разориентированный участок серпантина, который постепенно становится более упорядоченным и регулярным (рис. 2). Ширина, плотность и периодичность структуры варьируется в широких пределах (ширина W = 10 – 300 мкм, длина L = 100 – 1000 мкм). Диаметр U-образной петли между прямыми сегментами составляет 0,5 – 8 мкм. Существенное влияние на морфологию структур оказывают скорость и направление газового потока (рис.3).

Исследование полученных образцов с помощью атомно-силовой микроскопии (АСМ), просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ) и рамановской спектроскопии показало, что диаметр УНТ составляет от 0,8 до 4 нм. Кроме того, одностенные трубки составляют 90% от общего их числа. Сопротивление полученных структур, определенное с помощью электронной силовой микроскопии, составило 2 МОм для десятимикронного сегмента. В работе также предложен механизм образования подобных структур (рис. 4). На первой стадии углеродная трубка растет перпендикулярно поверхности. Далее происходит адсорбция УНТ поверхностью в соответствии с ориентацией подложки.

С практической точки зрения, полученная геометрия применяется во многих современных устройствах, таких как антенны, радиаторы, коллекторы, нагревательные и охлаждающие элементы, а также в освещении и ирригации. Авторы полагают, что антенны на основе полученных массивов УНТ смогут принимать и передавать электромагнитное излучение в диапазоне порядка 1000 ГГц. Возможно также применение синтезированных структур для создания охлаждающих контуров и чувствительных детекторов в инфракрасной области. Кроме того, петли из УНТ могут служить основой для мономолекулярных блоков питания.





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

 

Гумус гомункула
Гумус гомункула

MAPPIC 2019. Первый день
14 октября 2019 года успешно открылась I Московская осенняя международная конференция по перовскитной фотовольтаике (Moscow Autumn Perovskite Photovoltaics International Conference – MAPPIC-2019). В сообщении приведены темы докладов и небольшой фоторепортаж.

В Москве начинается MAPPIC - 2019
14-15 октября 2019 года состоится I Московская осенняя международная конференция по перовскитной фотовольтаике (Moscow Autumn Perovskite Photovoltaics International Conference – MAPPIC-2019)

РИА Новости: Нобелевскую премию по химии присудили за разработку литий-ионных батарей
РИА Новости: Джон Гуденаф, Стенли Уиттингхем и Акира Йошино стали лауреатами Нобелевской премии в области химии за 2019 год за разработку литий-ионных батарей.

Лекция про Дмитрия Ивановича и Наномир на Фестивале науки
Е.А.Гудилин и др., Фестиваль науки
В дни Фестиваля науки «NAUKA 0+» на Химическом факультете МГУ ведущие ученые познакомили слушателей с самыми современными достижениями химии. Ниже приводится небольшой фоторепортаж 1 дня и расписание лекций.

Как правильно заряжать аккумулятор?
Д. М. Иткис
Химик Даниил Иткис о том, как правильно заряжать аккумуляторы гаджетов и почему телефон выключается на холоде

Постлитийионные аккумуляторы
В. А. Кривченко
Физик Виктор Кривченко о перспективных видах аккумуляторов, фундаментальных проблемах в производстве литий-серных источников тока и преимуществах постлитийионных аккумуляторов

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.