นักวิทยาศาสตร์ชาวญี่ปุ่นได้ปลูกป่าคาร์บอนนาโนทิวบ์ที่สูงที่สุด

นักวิทยาศาสตร์ชาวญี่ปุ่นได้ปลูกป่าคาร์บอนนาโนทิวบ์ที่สูงที่สุด
นักวิทยาศาสตร์ชาวญี่ปุ่นได้ปลูกป่าคาร์บอนนาโนทิวบ์ที่สูงที่สุด
Anonim

เทคโนโลยีการทับถมแบบใหม่นี้ทำให้ได้ป่าของท่อนาโนคาร์บอนที่มีความยาวสูงสุดเป็นประวัติการณ์ - สูงถึง 14 เซนติเมตร

ป่าของท่อนาโนบนพื้นผิว
ป่าของท่อนาโนบนพื้นผิว

ท่อนาโนคาร์บอน (CNTs) เกิดจากกราฟีนหนึ่งชั้นขึ้นไป ถือเป็นวัสดุที่มีแนวโน้มสูง และมีการใช้ในอุตสาหกรรม การก่อสร้าง และเทคโนโลยีแล้ว CNT มีความแข็งแรงและน้ำหนักเบาเป็นพิเศษ และแสดงคุณสมบัติทางแสงและทางไฟฟ้าที่เป็นประโยชน์ อย่างไรก็ตาม การสังเคราะห์ของพวกมันเป็นงานที่ยาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อพูดถึงการได้มาซึ่งท่อนาโนที่ยาว

นักฟิสิกส์ชาวจีนได้รับ CNTs มายาวนานเป็นประวัติการณ์ในปี 2556 โดยสูงถึงครึ่งเมตร อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยีนี้ให้เฉพาะท่อนาโนแต่ละอันเท่านั้น และไม่ใช่ "ป่า" ของ CNT ในแนวตั้ง จนถึงปัจจุบัน โครงสร้างดังกล่าวสามารถเติบโตได้สูงเพียงสองสามเซนติเมตร แต่วิธีการใหม่ที่ค้นพบโดยนักวิทยาศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยวาเซดะของญี่ปุ่น สัญญาว่าจะเพิ่มตัวเลขนี้หลายครั้ง บทความที่ตีพิมพ์ในวารสาร Carbon รายงานว่าได้รับ "ป่า" ของ CNT สูงถึง 14 เซนติเมตร

ภาพ
ภาพ

โดยปกติป่าของท่อนาโนจะเติบโตบนพื้นผิวซิลิกอนด้วยตัวเร่งปฏิกิริยา - เหล็กเคลือบด้วยชั้นของอลูมิเนียมออกไซด์ - ซึ่งคาร์บอนจะถูกสะสมจากเฟสก๊าซภายใต้เงื่อนไขพิเศษ อย่างไรก็ตาม ในกระบวนการนี้ ตัวเร่งปฏิกิริยาจะสลายตัวอย่างรวดเร็ว ซึ่งจำกัดความสูงของ CNT ที่เป็นผลลัพธ์ ดังนั้น Hisashi Sugime และเพื่อนร่วมงานของเขาจึงพบวิธีที่จะยืดอายุของตัวเร่งปฏิกิริยาด้วยการเพิ่มชั้นของแกโดลิเนียมเข้าไป

นอกจากนี้ เหล็กและอะลูมิเนียมในปริมาณเล็กน้อย (ส่วนในหนึ่งล้าน) ถูกเติมเข้าไปในห้องกักเก็บก๊าซ ทั้งหมดนี้ทำให้สามารถรักษาสถานะการทำงานของตัวเร่งปฏิกิริยาได้นานถึง 26 ชั่วโมง ซึ่งเป็นช่วงเวลาที่มีการปลูก CNTs 14 ซม. ป่า "สูง" ในห้องปฏิบัติการ การทดสอบแสดงให้เห็นว่าความบริสุทธิ์และความสมบูรณ์ของโครงสร้างของท่อนาโนที่ได้นั้นไม่ต่ำกว่าที่สังเคราะห์ด้วยวิธีการแบบเดิม

ยอดนิยมตามหัวข้อ