News image News image News image News image News image News image News image News image


Управляемый рост наноалмазов при помощи нанотрубок
Нанотехнологии в технике - Технологии

управляемый рост наноалмазов при помощи нанотрубок

Расчеты показывают, как наноалмазы (отмечены желтым) могут формироваться из многостенных нанотрубок. (кликните картинку для увеличения)

Группа исследователей из США предложила математическую модель и провела расчет процесса образования наноалмазов из многостенных нанотрубок. Глубокое понимание этого процесса позволит в будущем «выращивать» наноалмазы нужной кофигурации, используя их, например, в качестве деталей микроскопических механизмов.

При обычных условиях графит – наиболее стабильная структурная модификация углерода. Алмаз в этом ракурсе – это скорее исключение из правил, гораздо более интересное человечеству благодаря своим механическим свойствам.

Естественные кубические структуры алмаза образовывались под воздействием огромного давления и при высоких температурах в недрах земли; гексагональные кристаллы алмаза (еще более твердая модификация углерода, открытая в середине 20-го века и имеющая название лонсдейлит) в природе были обнаружены лишь в метеоритном каньоне.

Произвести подобные камни в лабораторных условиях достаточно сложно. Однако, оказывается, что задача упрощается, если речь идет о наномасштабах. Для производства искусственных алмазов с размерами порядка нескольких нанометров существует целый спектр всевозможных техник, включая и совершенно новые, основанные на использовании нанотрубок (цилиндрических структур, представляющих собой гексагональные плоскости, т.е. мономолекулярные слои графита, «свернутые» в трубку). Одна из последних предложенных методик – производство наноалмазов из многослойных углеродных нанотрубок, однако, ее использование ранее во многом напоминало работу алхимиков прошлого: ученые выявили формирование алмазов на эксперименте, но до сих пор был не ясен механизм их образования.

Но благодаря проведенной теоретической работе можно считать, что еще одна научная «высота» взята. В последней работе, опубликованной группой ученых из США в октябрьском номере журнала Physical Review B, подробно объясняется механизм того, как отдельные атомы в многостенных нанотрубках формируют наноалмазы.

Многостенные нанотрубки состоят из нескольких «свернутых» слоев графита. Каждая отдельная трубка, как известно, характеризуется двумя основными параметрами, определяющими, как именно «свернута» гексагональная плоскость: ее кристаллическая структура может быть спиральной, прямой или «зубчатой». Многослойные нанотрубки могут состоять из трубок различных структурных модификаций, что, естественно, было учтено в проведенном исследовании. На первом этапе своей работы ученые использовали отдельные модели для анализа структуры каждой из стенок нанотрубки. Целью было провести классификацию возможных структурных модификаций и определить, какие из них могут привести к формированию необходимых для образования наноалмазов химических связей.

Компьютерные расчеты показали, что атомы смежных стен многостенных нанотрубок могут объединяться друг с другом, формируя кубические и шестигранные структуры наноалмазов. Кроме того, были определены условия, при которых будут сформированы кубические или гексагональные структуры. Согласно выдвинутым предположениям, кристаллические решетки нанотрубок могут быть подобраны даже таким образом, чтобы сформировать тонкий длинный алмазный провод. Так же было отмечено, что для производства наноалмазов требуется источник внешней энергии, которым может стать водородный газ. Работы по поиску оптимальных условий производства наноалмазов продолжаются

Алмазы, имеющие вес в несколько нанокарат, вряд ли когда-нибудь появятся на ювелирных украшениях, однако, благодаря механической твердости и жесткости, многие исследователи считают, что наноалмазы могут стать хорошими компонентами для создания в будущем наномеханизмов. Так же наноалмазы могут иметь широчайшее применение в медицине.

 


Читайте:


Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Применение нанотехнологий

Космические каскады. Трехкаскадные арсен

News image

В космических аппаратах применяют два вида солнечных батарей – кремниевые и арсенид-галлиевые на германиевой подложке. Пе...

Углеродные нанотрубки защищают и от воды

News image

Несмотря на замечательные свойства, углеродные нанотрубки (УНТ) пока еще не завоевали рынок. В большинстве случаев он...

Солнечные зайчики вместо нефти

News image

Большинство физиков, работающих над созданием альтернативы продуктам переработки нефти, солидарны в том, что нефть можно заменить солн...

Как измерить проводимость полимерной мол

News image

Развитие различных электронных устройств на основе единичных молекул требует полного понимания того, как происходит транспорт но...

Автомобили будущего. Нанотехнологии опре

News image

Автопромышленность стала одной из первых отраслей, где быстро поняли выгоду нанотехнологий. В автомобиле сложно изобрести чт...

«Папа всех бомб»: избирательные нанотехн

News image

По мнению экспертов, испытание нового оружия – продолжение пиар-политики силового блока и первого вице-премьера Сергея Ив...

Аэрояхта - новый вид воздушного транспор

News image

Этот летательный аппарат развивает скорость до 200 км/час, может сесть на любое подходящее поле, взлетной по...

Автомобили будущего могут быть сделаны и

News image

Что прочнее стали и может в корне изменить преобразованную человеком среду? Бумага! А если точнее, ма...

Новости нанотехнологий

Кремниевые нанотрубки выращивают без применения золота

Кремниевые нанопроволоки помогут уменьшить размеры микрочипов. Ученые из Института Физики микроструктур Макса Планка в Галле впервые разработали нанопроволоки на кре...

Казавшаяся трудноразрешимой задача придания изделиям из

Казавшаяся трудноразрешимой задача придания изделиям из графена желаемой формы оказалась подвластна капелькам воды – о пластичности графеновых наноструктур сообщают химики из...

Влияние полярности электрического поля на рост вертикал

Одно из наиболее перспективных направлений использования углеродных нанотрубок (УНТ) связано с разработкой холодных полевых эмиттеров на их основе. Уникальные особенности та...

Наноальтернатива таблеткам

  Одним из первых медицинских применений нанотехнологии стало разработанное учеными из США быстродействующее лекарство от импотенции, которое сможет соперничать таблетками Частицы препарата ...

Композиты медицинские «MBM — ЛН»

Справка о применении в клинической практике композитного материала «MBM — ЛН» Композитный материал «MBM — ЛН» представляет собой ткань черного цвета. Развитая по...

More in: Технологии, Наноматериалы, Наномедицина, НаноТехника , Новости

Популярные заметки:

Космический лифт и нанотехнологии

От фантастики к реальности КОСМИЧЕСКИЙ ЛИФТ - это лента, один конец которой присоединен к поверхности Земли, а другой находится на...

Ученые слепили самого маленького в мире снеговика

Фигурка получилась высотой всего в одну сотую миллиметра – впятеро меньше толщины человеческого волоса. Как правило, дети состязаются друг с другом в ...

Бактерии приводят в движение крошечные наномеханизмы

Шестерни в миллион раз более массивные, чем бактерии , говорит главный исследователь Игорь Аронсон. Возможность использовать и контролировать эне...

Высокие требования к энергоэффективным решениям

Химический концерн «Халфрид» — группа предприятий, созданная в 2008 году под эгидой промышленного внедрения научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ в сфере на...

ИЗОБРЕТЕН ОПТИЧЕСКИЙ МИКРОСКОП С ЗОЛОТЫМ ПЕРОМ

Немецкие и швейцарские физики придумали оптический микроскоп с золотым пером , который сможет конкурировать с громоз...

Your are currently browsing this site with Internet Explorer 6 (IE6).

Your current web browser must be updated to version 7 of Internet Explorer (IE7) to take advantage of all of template's capabilities.

Why should I upgrade to Internet Explorer 7? Microsoft has redesigned Internet Explorer from the ground up, with better security, new capabilities, and a whole new interface. Many changes resulted from the feedback of millions of users who tested prerelease versions of the new browser. The most compelling reason to upgrade is the improved security. The Internet of today is not the Internet of five years ago. There are dangers that simply didn't exist back in 2001, when Internet Explorer 6 was released to the world. Internet Explorer 7 makes surfing the web fundamentally safer by offering greater protection against viruses, spyware, and other online risks.

Get free downloads for Internet Explorer 7, including recommended updates as they become available. To download Internet Explorer 7 in the language of your choice, please visit the Internet Explorer 7 worldwide page.