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

 

Взрыв сверхновой
Взрыв сверхновой

Дистанционный лекторий ФНМ МГУ
Опубликованы приглашения на 4 интересные лекции онлайн лектория проекта дистанционного образования факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова на ближайшую неделю.

Евгений Кац: Перовскит, загадка названия и история открытия
28 мая 2020 г. в 18:00 мск. в рамках развития дистанционного образования ФНМ МГУ имени М.В.Ломоносова состоялась онлайн лекция известного ученого, профессора Евгения Каца (Ben-Gurion University of the Negev) "Перовскит, загадка названия и история открытия", который известен не только своими выдающимися научными достижениями в области химии твердого тела, углеродных наноматериалов, перовскитной фотовольтаики, но и большим вкладом в популяризацию науки.

М.Гретцель "The stunning rise of perovskite solar cells"
28 мая 2020 г. в 19:00 мск. в рамках развития дистанционного образования ФНМ МГУ имени М.В.Ломоносова состоялась онлайн лекция всемирно известного ученого, профессора М.Гретцеля (Федеральная политехническая школа Лозанны) "The stunning rise of perovskite solar cells".

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.

Академия – университетам: химия и науки о материалах в эпоху пандемии
Гудилин Е.А., Горбунова Ю.Г., Калмыков С.Н.
Отделение химии и наук о материалах РАН, а также химический факультет и факультет наук о материалах МГУ инициируют реализацию открытого образовательного проекта «Академия – университетам: химия и науки о материалах в эпоху пандемии». В рамках проекта ведущие ученые, члены Российской и международных Академий, видные представители вузовской науки прочитают тематические образовательные лекции по химии, науках о материалах, современным подходам в биологии и медицине. Видеозаписи лекций будут размещены в открытом доступе и могут быть использованы ВУЗами в основной и дополнительной образовательных программах, а также для самоподготовки и мотивации студентов и аспирантов на будущие научные достижения.

2019-nCoV: очередной коронованный убийца?
Анна Петренко
В статье рассказывается о коронавирусе 2019-nCoV — что мы знаем сегодня. А ведущие международные научные издательства предоставляют бесплатный доступ к новым статьям, посвященных изучению коронавируса

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.