| | Сегодня, 09:06 | Новости науки и техники
«Стрельба» из углеродных нанотрубок, которая позволяет конвертировать в алмазные нанокристаллы
Супермен, главный герой их комиксов и научно-фантастических фильмов, может сделать алмазов, просто сжимая кусок угля в кулак. И ученые из университета Райс (Rice University) пошли по несколько другому пути, который получают алмазные нанокристаллы и другие формы углерода, поражая мишени разогнанными до высоких скоростей углеродных нанотрубок. Этот процесс получения алмазных нанокристаллов не сделает никого богатым, тем не менее, что «богатые» ученых и инженеров, работающих в области развития космической техники и другой техники, работает в газете » краткое изложение ударам частиц, летящих с высокой скоростью.
Исследования, проведенные группой Пуликеля Аджаяна (Pulickel Ajayan) и Дуглас Гэльвэо (Douglas Galvao), показали, что энергия, выделяемая при столкновении нанотрубок с белым, расходуется на разрушение химических связей между атомами углерода нанотрубок. Эти атомы, которые находятся в свободном состоянии, снова объединяются, и условия окружающей среды определяют, какой тип новой структуры углерода. Знания о том, как ведут себя атомы разных элементов эти условия позволят ученым и инженерам создавать новые типы материалов, такие с уникальными механическими свойствами космических технологий, который будет иметь способность выдерживать удары высокой скорости объектов, таких как микрометеориты.
Во время своих исследований, ученые упаковали углеродных нанотрубок в виде шариков и рвутся внутри оптическо-газ-каньон, созданный специально для этих целей. Нанотрубочные шарики разгонялись до трех различных фиксированных скоростей и победили в белый, изготовлен из алюминия. Наибольшее число нанокристаллов алмаза образуют во время разгона шариков до скорости в 3.9 км в секунду. В меньшем количестве просвещали скорость 5.2 км в секунду, а при скорости 6,9 км в секунду алмазов уже почти не появлялись. Вместо этого, почти все нанотрубок расщеплялись на узкие полосы одномерного материала — графена.
Высокий уровень ускорения нанотрубок в результате способность графена «сваривались» друг с другом и с другими нанотрубок, образуя весьма причудливые структуры, видимые только под электронным микроскопом. Кроме того, своего рода «конечный продукт» столкновения нанотрубок с целью очень сильно зависит не только от скорости разгона, на это влияет ориентации нанотрубок на мишень, и по отношению друг к другу, количество стенок нанотрубки, длину и т. д.
«В ходе предыдущих исследований мы узнали, что при гиперскоростном влияние углеродных нанотрубок должны образовываться графеновые наноленты», — говорит Дуглас Гэльвэо, — «мы надеялись получить хаотичные наноструктуры «солдат» друг с другом форм углерода. Но нас удивило появление хорошо структурированных алмазных нанокристаллов».
И в заключение, следует отметить, что этот метод может рассматриваться как весьма перспективный способ производства наноструктурированных материалов на основе не только углерода, но и на основе других химических элементов. И, несмотря на достаточную дороговизну этого метода, может оказаться единственным вариантом на сегодняшний день, метод производства определенных материалов, обладают рядом уникальных физических и химических свойств.
