поиск |
Новости химической науки > Дефекты кристаллической решетки и нанотрубки25.4.2010 ![]() ![]() У современных специалистов в области нанотехнологий уже почти нет проблем в получении широкого круга наноразмерных объектов – нанопроводов, нанотрубок и даже «нано-деревьев». Однако, в настоящее время еще нет системы теоретических обобщений, позволяющей точно предсказать, как образуются эти объекты.
Схема реактора непрерывного потока (сверху), с помощью которого изучалось образование наноструктур и диаграммы сверхнасыщения (снизу). (Рисунок Science, 2010; 328 (5977): 476)
Исследовательская группа Сонг Хина (Song Jin) из Университета Висконсина-Мэдисона продемонстрировали, что простой дефект кристаллической решетки, известный как дислокация Бюргерса (винтовая дислокация - screw dislocation) направляет рост полой нанотрубки из оксида цинка.
Результаты открытия важны, так как они могут пролить свет на механизм образования наноразмерных объектов, что важно для создания теоретического фундамента нанонауки и нанотехнологии. Хин полагает, что сформулированные в ходе его исследования закономерности роста нанопроводов или нанотрубок в отсутствие металлических катализаторов могут быть применимы ко многим другим материалам.
Наноматериалы находят широкое применение в различных областях, таких как электроника, устройства для преобразования солнечной энергии в электрическую, лазерной технологии, химических и биологических сенсорах. Дальнейшая работа над совершенствованием теоретических обобщений особенностей формирования наночастиц может привести к разработке новых методов массового производства наноразмерных частиц из различных материалов.
По словам Хина и его коллег, образование наноразмерных объектов зависит от того, что называют дислокацией Бюргерса. Дислокации представляют собой основы для роста и характеристики всех кристаллических материалов. Дислокация Бюргерса или винтовая дислокация способствует образованию спиральных структур на ровной грани кристалла. Ранее Хин с коллегами продемонстрировал, что винтовая дислокация способствует образованию одномерных нанопроводов.
Ключевым моментом, объясняющим влияние дефектов на образование наноструктур является то, что спиральные дислокации вызывают напряжение, и растущий двумерный кристалл «изгибается», приводя к формированию структуры с полостью. Джин поясняет, что значительное напряжение, вызванное винтовой дислокацией, может приводить к самопроизвольному образованию нанотрубок.
Явление, описанное в новой работе исследователей из Висконсина, существенно отличается от устоявшихся представлений о механизме образования полых наноструктур и методах их получения. В настоящее время для получения полых нанообъектов, как правило, применяют шаблоны или диффузионные процессы, способствующие превращению нанообъектов одного типа в другие.
Исследователи из Университета Висконсина-Мэдисона надеются, что доработка теории сможет привести к созданию новых промышленных дешевых методов получения наноматериалов с широким спектром полезных свойств.
Источник: Science, 2010; 328 (5977): 476 DOI: 10.1126/science.1182977 метки статьи: #аналитическая химия, #нанотехнологии, #новые материалы, #физическая химия Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru Комментарии к статье:
Вы читаете текст статьи "Дефекты кристаллической решетки и нанотрубки" Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru |
Читайте также:
Все новости
23.3.2023 Эта новая молекула обязана своей хиральностью только кислороду. 25.12.2016 Вещества, которые нас порадовали в уходящем году 13.12.2016 Морская вода позволит освободиться от «литиевой иглы» 5.12.2016 Платина с отрицательным зарядом 29.11.2016 В «плоский мир» въехала молекула – колесо со спицами 21.11.2016 Носки превращаются в гибкие хемосенсоры Подписка на новости
Новости компаний
03.04.23
|
Химпром, ПАО
Все новости
Работа на «Химпроме» становится все более привлекательной 03.04.23 | Химпром, ПАО Работа на «Химпроме» становится все более привлекательной 03.04.23 | Химпром, ПАО Новый подход «Химпрома» к чистому воздуху и воде в Чувашии 13.12.22 | Химпром, ПАО «Химпром» присоединился к проекту «Жить и работать в Чувашии» 06.12.22 | Химпром, ПАО «Химпром» взял лидерство в реализации профориентационного проекта УПК 21 Подписка на новости
|