Загальна характеристика. Вуглецеві нанотрубки

Вуглецеві нанотрубки

Вуглецеві нанотрубки — протяжні циліндричні структури діаметром від одного до декількох десятків нанометрів і завдовжки до декількох мікрон складаються з однієї або декількох згорнутих в трубку гексагональних графітових площин (графенів) і закінчуються зазвичай півсферичною головкою.

НАНОТРУБКИ ВУГЛЕЦЮ виявлені у 1991 р. Бувають одно- і багатошарові. Утворюються при розкладанні вуглецевовмісних газів (СН₄, С₂Н₄, С₂Н₂, СО, парів С₆Н₆ і т.д.) на каталітично активних поверхнях металів (Fe, Co, Ni тощо) при т-рах 300 – 1500 °С. Нанотрубки можуть набувати найрізноманітніших форм – від прямолінійних до скручених волокон (у т.ч. спіралей). Головна особливість цих вуглецевих наноструктур (як і фулеренів) – їх каркасна форма.

Якщо глобально оцінювати застосування нанотрубок, то можна впевнено стверджувати, що ми стали свідками початку ще однієї технічної революції. В наступні десять років будуть створені нанороботи-репліканти, на основі нанотрубок та інших наноматеріалів. Головною метою їх створення є побудова інших роботів та структур із атомарною якістю. Важко осягнути всі можливості такої перспективи. Ми зможемо, наприклад, перемогти практично всі інфекційні, хронічні, генетичні хвороби, досить буде мати індивідуальну програму керування для нанороботів та один наноробот-реплікант. Він розмножить себе до достатньої кількості і згідно програми буде на молекулярному рівні відшукувати збудника хвороби і переробляти його, наприклад, на глікоген.

2.Графен – одна з модифікацій Карбону

Лауреатами Нобелівської премії 2010 року по фізиці стали Костянтин Новосьолов і Андрій Гейм (випускники МФТІ, вчені з Манчестерського університету) за відкриття графену. Ця речовина може зробити революцію в індустрії електроніки й дозволить створювати легкі, міцніші від сталі, матеріали та надпотужні високочастотні електронні пристрої. Гейм заявив, що він "бачить паралелі із ситуацією, що склалася близько 100 років тому, коли були відкриті полімери. Пройшов якийсь час і полімери ввійшли в наше життя у вигляді пластмаси та стали відігравати важливу роль у житті людей".

Графен схожий за своєю будовою на окремий атомний шар у структурі графіту — атоми Карбону утворюють стільникову структуру з міжатомною віддаллю 142 нм. Без опори графен має тенденцію згортатися, але може бути стійким на підкладинці. Більше того, графен був отриманий також без підкладинки у вільному підвішеному стані, розтягнутий на опорах.

Оскільки з моменту одержання графена пройшло не багато часу, його властивості поки вивчені не дуже добре. Але перші цікаві результати експериментів уже є.

За своїми електронними властивостями графен відрізняється від тривимірного графіту. Його можна охарактеризувати якнапівметал, або ж як надпровідник.

Для підвищення провідності у графен додають контрольовані домішки.

Незважаючи на те, що графен моноатомний шар, він не зовсім прозорий, що й дає можливість бачити його.

Дата добавления: 2015-05-24