Cтраница 2
В масштабах нанотрубки основную роль начинают играть волновые свойства электронов: они будут интерферировать, дифрагировать, отражаясь от ее стенок и крышек. [16]
![]() |
Снимок из просвечивающего электронного микроскопа пучка однослойных нанотрубок ( а и пучка многослойных нанотрубок ( 6. [17] |
Во всех случаях нанотрубки ориентированы перпендикулярно поверхности. Покрытие типа А состоит из однослойных нанотрубок диаметром 8 - 11 А, свитых в пучки диаметром 10 - 30 нм. Покрытие типа В представляет собой многослойные нанотрубки диаметром около 10 - 30 нм, свитые в пучки диаметром 30 - 100 нм, нанесенные на кремниевую подложку. [18]
Расчеты показали221, что нанотрубки будут значительно жестче, чем все известные сейчас материалы. Кроме того, они не содержат дефектов и примесей, а значит, могут выдерживать большие механические напряжения. Микротвердость полученных структур ( 4000 кг / мм2) гораздо выше, чем у твердых сплавов ( 2500 кг / мм), и приближается к твердости алмаза. [19]
Теоретически предсказано, что нанотрубки, заполненные различными элементами, будут обладать уникальными свойствами. [20]
Специальный фундаментальный интерес представляют однослойные нанотрубки ( см. Dekker, 1999), получаемые, упрощенно говоря, скатыванием двухмерного слоя графита ( называемого графеном) в полый цилиндр с нанометровым диаметром. Для гексагональной двумерной решетки ( характерной для графена) зона Бриллюена является также гексагональной. [21]
![]() |
Зависимость положения максимума энергетического распределения автоэлектронов, эмиттированных из нанотрубки, от вытягивающего напряжения. [22] |
Первая модель предполагает, что нанотрубка - это полупроводник. В этом случае может быть полезна модель Страттона ( рис. 5.156), согласно которой нанотрубка представляется на металлическом острие как слой полупроводникового материала. [23]
Кроме возможности применения в новых конструкционных материалах нанотрубки могут выступать в качестве электрических проводников и полупроводников. К стенкам нанотрубки могут быть иммобилизованы ( пришиты) самые различные молекулы, так или иначе модифицирующие ее свойства: электрическую проводимость, растворимость, способность выступать в роли хемосенсоров. Эта пришивка не затрагивает тг-структуру нанотрубки, а следовательно и ее электронные характеристики, и осуществляется за счет нековалентного связывания. В частности, установлено, что пиренильные фрагменты, содержащие самые различные функциональные группы в качестве заместителей, способны необратимо адсорбироваться на поверхности нанотрубки и модифицировать таким образом ее свойства. [24]
Открытые 12 лет назад новые модификации углерода фуллерены, однослойные и многослойные нанотрубки представляют значительный интерес для различных областей науки и техники. [25]
Углеродные наночастицы, имеющие форму неправильных многогранников, также окисляются быстрее, чем нанотрубки. Эти свойства позволяют путем окисления превратить катодный осадок в материал, содержащий преимущественно однослойные нанотрубки. [26]
В случае использования в качестве газовой среды аргона во всех температурных зонах наблюдались только нанотрубки с укладкой слоев параллельной продольной оси нанотрубки. Это позволяет с высокой долей достоверности полагать, что азот стабилизирует подобные структуры, хемсорбируясь на концах графенового слоя. [27]
![]() |
Модель вытянутой углеродной молекулы минимальной длины - барреяена. [28] |
Понятно, что при отсутствии технологических ограничений на число атомов в баррелене можно вырастить достаточно длинные нанотрубки. Кроме того, возможна и направленная ( эпитаксиальная) ориентация роста углеродных нанотрубок за счет изменения перепада давления потока углеродных атомов. Условия роста не дают им закрыться, потому что поступающие частицы углерода оседают на краях полусфер, непрерывно удлиняя их стенки и соответственно толщину пленки. [29]
В связи с открытием в последнее десятилетие новых форм углерода, таких как фуллерены и нанотрубки, спрос на рафинированные углеграфитовые материалы может возрасти. На выход и структуру фуллеренов и нанотрубок влияет много факторов, в том числе и чистота используемых углеграфитовых электродов, о чем свидельтельствует предварительные результаты исследований в этом направлении. [30]