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

Углеродные нанотрубки

Ключевые слова:  CVD, конкурс тем, микроскопия, нанолитография, углеродные нанотрубки, учителю

Автор(ы):  Ильин Олег Игоревич, Федотов Александр Александрович

29 декабря 2011

Название: Углеродные нанотрубки.

Основной предмет (школа): физика, химия.

Область знания (ВУЗ): химическое осаждение из газовой фазы, методы формирования тонких пленок, литография, технология фокусированных ионных пучков.

Актуальность: в настоящее время на основе углеродных наноструктур создается элементная база наноэлектроники и наносистемной техники, появляются новые материалы и устройства. Уникальные физико-механические и электрические свойства дают возможным использование углеродных нанотрубок в качестве зондов сканирующей зондовой микроскопии, чувствительных элементов датчиков, проводящих каналов транзисторов, а так же в наполнителей композитных материалов. Создание углеродных нанотрубок с требуемыми параметрами в заданном месте на подложке, является актуальной задачей.

Новизна: прецизионное формирование углеродных нанотрубок с использованием нестандартных приемов литографии.

Цель: исследование и разработка технологических основ синтеза углеродных нанотрубок методом химического осаждения из газовой фазы и их позиционирования на подложке.

Задачи:

1. Анализ литературных источников по особенностям выращивания УНТ методом химического осаждения из газовой фазы;

2. Анализ литературных источников по методам создания каталитических центров для выращивания упорядоченных углеродных нанотрубок;

3. Анализ литературных источников по методам наноразмерной литографии;

4. Разработка плана проведения экспериментальных исследований по выращиванию углеродных нанотрубок;

5. Экспериментальные исследования процессов формирования каталитических центров для выращивания УНТ;

6. Экспериментальные исследования процессов выращивания углеродных нанотрубок;

7. Анализ и оптимизация технологических параметров, влияющих на рост, ориентацию и размещение нанотрубок на подложке;

8. Создание нанотрубок в заданном месте на подложке;

9. Обобщение полученных результатов.

Экспериментальные подходы: подготовка образцов (очистка), работа с модулем PECVD, ознакомление с технологией фокусированных ионных пучков, освоение инструментальных методов анализа (электронная микроскопия, сканирующая зондовая микроскопия).

Методические подходы: ознакомление со структурой и свойствами углеродных нанотрубок, освоение метода химического осаждения из газовой фазы для выращивания углеродных нанотрубок, ознакомление с методами создания тонких пленок (метод импульсного лазерного осаждения и магнетронного распыления).

Требующиеся нестандартные реактивы и ресурсы: установка осаждения углеродных нанотрубок, растровая электронная микроскопия, сканирующая зондовая микроскопия, модуль фокусированных ионных пучков, установка напыления тонких пленок металлов и оксидов на их основе.

Освоение школьником теоретического материала: основы метода химического осаждения из газовой фазы, метода фокусированных ионных пучков, метода растровой электронной и сканирующей зондовой микроскопии.

Навыки, получаемые школьником:

- работа с научной и научно-популярной литературой;

- опыт ведения научно-исследовательской работы;

- работа с современным технологическим и аналитическим оборудованием;

- овладение методом химического осаждения из газовой фазы для выращивания углеродных нанотрубок.

Предшествующий материал по школьной программе: химия элементов, углерод, физика полупроводников.

Роль учителя: общее руководство проектом, координация работ с тьютором.

Возможная помощь тьюторов: поиск специальной литературы и ее обсуждение, постановка задачи и обсуждение результатов, обеспечение расходными материалами, помощь при проведении экспериментальных исследований, помощь в инструментальном анализе объектов исследования.

Техника безопасности: работа с технологическими газами, работа на электрооборудовании до 1000 В, стандартные правила безопасности при работе в лаборатории.

Примечания: следующий этап работы – создание макета приборов на основе упорядоченных массивов углеродных нанотрубок.

Первичные литературные ссылки для начала поиска:

1) Раков Э.Г. Нанотрубки и фуллерены, М.: Логос, 2006. 376 с.

2) http://www.nanometer.ru/2008/04/18/karbododekaedr_42038.html

3) http://www.xumuk.ru/encyklopedia/2/4992.html

 

 
Средний балл: 10.0 (голосов 1)

 



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

 

Жемчужина
Жемчужина

На XXI Менделеевском съезде награждены выдающиеся ученые-химики
11 сентября 2019 года в Санкт-Петербурге на XXI Менделеевском съезде по общей и прикладной химии объявлены победители премии выдающимся российским ученым в области химии. Премия учреждена Российским химическим обществом им. Д.И.Менделеева совместно с компанией Elsevier с целью продвижения и популяризации науки, поощрения выдающихся ученых в области химии и наук о материалах.

Россия подала в ЮНЕСКО заявку на учреждение премии имени Менделеева для молодых ученых
Россия подала в ЮНЕСКО заявку на учреждение премии имени Менделеева для молодых ученых. Об этом премьер-министр РФ Дмитрий Медведев сообщил, открывая встречу с нобелевскими лауреатами, руководителями химических обществ, представителями международных и российских научных организаций.

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Синтез “перламутровых” нанокомпозитов с помощью бактерий. Оптомагнитный нейрон.Устойчивость азотных нанотрубок. Электронные характеристики допированных фуллереновых димеров.

Люди, создающие новые материалы: от поколения X до поколения Z
Е.В.Сидорова
Самые диковинные экспонаты научной выставки, организованной в Москве в честь Международного года Периодической таблицы химических элементов в феврале 2019 г., можно было рассмотреть только "вооруженным глазом»: Таблица Д.И.Менделеева размером 5.0 × 8.7 мкм и нанопортрет первооткрывателя периодического закона великолепно демонстрировали возможности динамической АСМ-литографии на сканирующем зондовом микроскопе. Миниатюрные произведения представили юные участники творческих конкурсов XII Всероссийкой олимпиады по нанотехнологиям, когда-то задуманной академиком Ю.Д.Третьяковым — основателем факультета наук о материалах (ФНМ) Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова. О том, как подобное взаимодействие со школьниками и студентами помогает сохранить своеобразие факультета и почему невозможно воплощать идею междисциплинарного естественнонаучного образования, относясь к обучению как к конвейеру, редактору журнала «Природа» рассказал заместитель декана ФНМ член-корреспондент РАН Е.А.Гудилин.

Как наночастицы применяются в медицине?
А. Звягин
В чем преимущества наночастиц? Как они помогают ученым в борьбе с раком? Биоинженер Андрей Звягин о наночастицах в химиотерапии, имиджинговых системах и борьбе с раком кожи.

Медицинская керамика: какими будут имплантаты будущего?
В.С. Комлев, Д. Распутина
Почему керамические изделия применяются в хирургии? Какие технологии используются для создания имплантатов? Материаловед Владимир Комлев о том, почему керамика используется в медицине, как на ее основе создаются имплантаты и какие перспективы у биоинженерии

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.