Mit lehet nanotechnológia (Bogdanov, hogy
Grafén, szén nanocsövek és fullerének
Nanostruktúrák lehet gyűjteni nem csak az egy egyedből származó atomok vagy molekulák, de a molekuláris egységek. Ezek az egységek vagy elemeket létrehozni nanostruktúrák vannak grafén, szén nanocsövek és fullerének.
Grafén - egyetlen lapos lemez, amely szénatom kapcsolódik egymáshoz, és amely egy rács, minden cella a ami hasonlít egy méh-sejt (21. ábra). A távolság a szomszédos szénatomok grafén körülbelül 0,14 nm.
21. ábra: sematikus ábrázolása a grafén. Fény gyöngyök - szénatomot, és a rudak közöttük - kötvények, hogy tartsa az atomok a grafén lap.
Grafit, amelyeket készült hagyományos ceruza ólom ceruzák, egy köteg grafén lapok (ábra. 22). Grafit grafit igen rosszul összekapcsolt és csúszhat egymáshoz képest. Ezért, ha Ön rendelkezik egy grafit papíron, akkor a kapcsolatot a lap grafén grafitból elválasztjuk, és továbbra is papíron. Ez megmagyarázza, hogy miért grafit írhat.
Ábra 22. sematikus ábrázolása három lap grafén, hogy az egyik a másik fölé grafit.
szén nanocsövek
Sok ígéretes területeken a nanotechnológia társul szén nanocsövek. A szén nanocsövek - egy vázszerkezet, vagy egy óriás molekulák, amely kizárólag szénatomokból. A szén nanocsövek olyan könnyű elképzelni, ha elképzeled, hogy minimalizálják a cső egyik molekuláris réteg grafit - grafén (ábra. 23).
Ábra 23. Az egyik gyártási eljárás a nanocső képzeletbeli (jobbra) molekuláris grafit réteg (balra).
Eljárás összecsukható nanocsövek - közötti szög a tengelye az nanocső tekintetében a szimmetriatengellyel grafén (egy csavar szög) - nagymértékben meghatározza annak tulajdonságait.
Természetesen senki nem gyárt nanocsövek fordult őket a grafit lap. A nanocsövek önmagukban vannak kialakítva, például, a felszínen a szén elektródok kisülési közöttük. Amikor kisütés szénatomjain elpárolog a felületről, és egymással össze vannak kapcsolva, így a különböző típusú nanocsövek - egyrétegű, többrétegű, és a különböző szögek a csavar (ábra. 24).
24. ábra: A bal oldalon - egy sematikus ábrázolása egyetlen falú szén nanocsövek; jobb (fentről lefelé) - egy kétrétegű, egyenes és ferde nanocsövek.
Az átmérője a nanocsövek általában körülbelül 1 nm, és a hosszuk ezerszer nagyobb, mintegy 40 mikron. Nőnek a katódon merőleges a sima felületre annak végén. Van egy úgynevezett önfelépítő szén nanocsövek a szénatomok. Attól függően, hogy a csavar szög a nanocsövek lehet magas, mint, hogy a fémek, a vezetőképességet, és tulajdonságaik lehetnek félvezetők.
A szén nanocsövek olyan grafit erősebb, bár készült azonos szénatomok miatt szénatomot grafit található a lap (22.). És mindenki tudja, hogy összeomlott egy cső papírlap sokkal nehezebb meghajlítani és a szünet, mint a hagyományos lemez. Ezért a szén nanocsövek tartós. A nanocsövek lehet használni, mint egy nagyon erős mikroszkopikus rudak és a szálak, mert egyfalú nanocső Young modulus értéket ér el a sorrendben 1-5 TPA, hogy nagyságrenddel nagyobb, mint az acél! Ezért a menet készült nanocsövek, a vastagsága az emberi hajszál képes tartani a terhelést több száz kilogramm.
Azonban a jelen idő, a maximális hossza a nanocsövek jellemzően mintegy száz mikron - ami, persze, túl kicsi a mindennapi használatra. Azonban a hossza a nanocsövek a laboratóriumban előállított, fokozatosan növekszik - A tudósok már közel jár a milliméter határt. Tehát minden okunk megvan a remény, hogy a közeljövőben, a tudósok megtanulják, hogyan növekszik nanocsövek centiméter hosszú, és még a metró!
szénatomok elpárologtatjuk a felmelegített grafit felületet, összekötő egymással, képezhet nemcsak nanocsövek, hanem más molekulák, amelyek zárva vannak konvex poliéderek, mint például gömb vagy ellipszoid. Ezekben a molekulák a szénatomok csúcsainál helyezkednek el rendszeres ötszög hat- és amelyeknél a felület áll egy gömb vagy ellipszoid.
Mindezek a molekuláris vegyületek szénatomos úgynevezett fullerének után az amerikai mérnök, designer és építész Buckminster Fuller, használják az építési épületeik kupolák ötszög és hatszögek (ábra. 25), amelyek a fő szerkezeti elemei a molekuláris csontvázát fullerének.
25. ábra: Bioszféra Fuller (USA Pavilon Expo 67. Most egy múzeum „Bioszféra” Montrealban. Kanadában.
A molekulák a szimmetrikus és a leginkább tanulmányozott fullerén álló 60 szénatomos (C60), így egy poliéder. álló 20 hatszög és 12 ötszög, és hasonlít egy futball-labda (ábra. 26). A átmérője a fullerén C60. Ez körülbelül 1 nm.
26. ábra: sematikus ábrázolása a fullerén-C 60.
Webtárhely uCoz