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

Искусственные клетки могут вырабатывать

News image

В статье исследователей из Йельского университета и Национального института стандартов (NIST) (США), вышедшей в журнале Ad...

Наноспирали оксида кремния

News image

Во многих научных журналах публикуются статьи, в которых учёные синтезируют и описывают всё новые и но...

Молекулярные линии на кремнии

News image

СТМ-изображение линий ацетофенона на поверхности кремния. Права на изображение принадлежат ACS. Миниатюризация компонентов микропроцессоров достигается двумя различными ме...

Раскрыта тайна треугольных снежинок

News image

Снегопад вопросов о таинственной треугольной форме снежинки вскоре может ослабеть, благодаря новым исследованиям по формированию сн...

Протеин поможет выращивать поликристалли

News image

Японский институт NAIST (Nara Institute of Science and Technology) представил технологию выращивания поликристаллического кремния с и...

Как превратить парниковые газы в чистое

News image

Трансформация парникового газа в полностью сгорающее топливо предлагает несколько преимуществ, одно из которых цена. Эта идея ле...

Преобразователи энергии

News image

В настоящее время поиск и изучение альтернативных источников энергии являются одними из самых популярных направлений на...

Физические и химические процессы в ракет

News image

Современные жидкостные ракетные двигатели, принципы работы которых были предложены Циолковским более века назад, требуют дальнейшего со...

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 Северной Каролины разрабатывают гибкие антенны

Антенны не только для того, чтобы слушать радио. Они используются во всем, начиная с сотовых телефонов и заканчивая GPS. Исследование го...

Бактерии приводят в движение крошечные наномеханизмы

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

Распыляемые фотоэлементы заряжают энергией практически

Громоздкие и дорогие фотоэлектрические панели уже в прошлом. Что готовит нам будущее? На целые здания, крыши и даже окна распыляются революционные че...

Переход через наноАльпы

Готовится к старту самый крупный в России бизнес-проект производства светотехники нового поколения. Без него российский рынок сверхъярких светодиодов будет наполнять до...

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.