Anglies spalva: pirmieji spalvoti plonieji nanovamzdelių pluoštai

Anonim

Metodas, sukurtas Aalto universitete, Suomijoje, gali išgauti didelius kiekius nesuvokiamų viengubų anglies nanovamzdelių pasirinktose vaivorykštės atspalvių. Paslaptis yra gerai sureguliuotas gamybos procesas ir maža anglies dioksido dozė. Filmai gali rasti taikomąsias programas jutiklinio ekrano technologijose arba kaip naujos saulės elementų tipų dangą.

Vieno sienelių anglies nanovamzdeliai arba vienos atomų storio grafeno sluoksniai, susukti į skirtingus dydžius ir formas, daugeliu atvejų yra naudojami elektronikoje ir naujose jutikliniuose ekranuose. Pagal savo prigimtį anglies nanovamzdeliai paprastai būna juodos arba tamsiai pilkos.

"Aalto universiteto mokslininkai savo naujame tyrime, paskelbtame " American Chemical Society "žurnale (JACS), pateikia būdą, kaip kontroliuoti anglies nanovamzdelių plonų plėvelių gamybą, kad jie būtų skirtingų spalvų, pavyzdžiui, žalios, rudos arba sidabriškai pilka.

Mokslininkai mano, kad tai yra pirmas kartas, kai spalvotos anglies nanovamzdeliai buvo pagaminti tiesiogine sinteze. Naudodami savo išradimą, spalva nedelsiant susidaro gamybos procese, o ne panaudojus daugybę gatavų sintezuotų vamzdžių valymo būdų.

Naudojant tiesioginę sintezę, galima pagaminti didelius kiekius švarios mėginių medžiagos, tuo pat metu išvengiant žalos gaminio valymo procese, todėl tai yra patraukliausias būdas pritaikyti.

"Teoriškai šie spalvoti plonieji plėvelės gali būti naudojami jutikliniems ekranams su daugybe skirtingų spalvų arba saulės elementų, kurie turi visiškai naujas optinių savybių savybes", - sako Elo Kauppinen, Aalto universiteto profesorius.

Norėdami gauti anglies struktūras, rodydamas spalvas, pati savaime yra feat. Pagrindiniai metodai, reikalingi spalvui leisti, taip pat reiškia smulkią detalią nanotebų struktūros struktūros kontrolę. Kauppinen ir jo komandos unikalus metodas, kuris naudoja metalo ir anglies aerozolius, leidžia jiems kruopščiai manipuliuoti ir valdyti nanotube struktūrą tiesiai iš gamybos proceso.

"Augantys anglies nanovamzdeliai yra kaip medžių sodinimas: mums reikia sėklų, pašarų ir saulės šilumos. Geležies aerozolių nanodaleliai veikia kaip katalizatorius ar sėkla, todėl anglies monoksidas yra anglies šaltinis, taigi ir pašaras, ir reaktorius suteikia šilumą aukštesnėje nei 850 laipsnių Celsijaus temperatūroje ", - sako dr. Hua Jiang, Aalto universiteto vyresnysis mokslininkas.

Profesorius Kauppineno grupė ilgą laiką naudojosi šiais ištekliais vieninteliu gamybos metodu. Norėdami įtraukti į jų repertuarą, neseniai jie eksperimentavo su mažų anglies dioksido dozių įvedimu į gamybos procesą.

"Anglies dioksidas veikia kaip natūralus transplantato medžiaga, kurią galime naudoti įvairių spalvų anglies nanovamzdelių augimui sureguliuoti", - aiškina Jiang.

Su pažangia elektronų difrakcijos technika, mokslininkai galėjo išsiaiškinti tikslų jų plonų plėvelių atominės masto struktūrą. Jie nustatė, kad jie turi labai siaurą chiralinio skirstinio reikšmę, o tai reiškia, kad vamzdžių sienelių tinklinės grotelės orientacija visame pavyzdyje yra beveik vienoda. Chiralumas labiau ar mažiau diktuoja elektrinių savybių anglies nanovamzdelių gali turėti, taip pat jų spalva.

Aalto universitete sukurtas metodas žada paprastą ir labai įvertintą būdą gaminti anglies nanovamzdelių plonus sluoksnius su dideliu derlingumu.

"Paprastai turėtumėte rinktis tarp masinės gamybos ar gerai kontroliuoti anglies nanovamzdelių struktūrą." Mūsų proveržiais mes galime padaryti tiek ", - sako dr. Qiang Zhang, grupės postdoktorius.

Tolesni darbai jau vyksta.

"Mes norime suprasti mokslą apie tai, kaip anglies dioksido pridėjimas sukonstruoja nanokulių struktūrą ir sukuria spalvas. Mūsų tikslas - visiškai kontroliuoti auginimo procesą, kad viengubo anglies nanovamzdeliai galėtų būti naudojami kaip pagrindas naujos kartos nanoelektronikos prietaisai ", - sako profesorius Kauppinenas.

menu
menu