Hel ułatwia syntezę nanorurek węglowych
Synteza nanorurek węglowych prowadzona w reaktorze wypełnionym helem - zamiast w próżni - skutkuje wytworzeniem nanomateriału składającego się w 91 procentach z metalicznych nanorurek węglowych.
By sprostać przyszłym potrzebom przemysłu elektronicznego naukowcy od chwili odkrycia nanorurek węglowych - zwiniętych w rulon płaszczyzn utworzonych z atomów węgla - intensywnie pracują nad nowymi, jeszcze bardziej wydajnymi metodami syntezy węglowego nanomateriału.
Proces katalitycznego wytwarzania nanorurek węglowych zazwyczaj prowadzony jest w próżni, gdzie w podwyższonej do 800 stopni Celsjusza temperaturze, następuje przekształcenie cząsteczek metanu w nanorurki węglowe. Katalizatorem tego typu reakcji może być żelazo, a powstały produkt składa się z mieszaniny nanorurek węglowych o właściwościach zarówno metalicznych (30 procent), jak i półprzewodnikowych (70 procent). W nowoczesnej nauce wykorzystywane są obie formy węglowego nanomateriału - jednak, jak to często bywa w życiu, najmniej pożądana jest mieszanina nanorurek węglowych.
Naukowcy z Honda Research Institute, University of Louisville oraz Purdue University (USA) odkryli, iż zmieniając nieco warunki katalitycznej syntezy nanorurek węglowych otrzymuje się produkt, w którym zawartość nanorurek węglowych o właściwościach metalicznych dochodzi nawet do 91 procent!
Sukces osiągnięto poprzez wprowadzenie do reaktora, w którym wytwarzano węglowy nanomateriał, gazu szlachetnego - helu. Użyty przez naukowców hel, w warunkach procesu syntezy wpływa na zmianę struktury i kształtu nanocząstek żelaza (zaokrąglone nanocząstki żelaza stają się romboidalne, z większym udziałem płaskich ścian), co w konsekwencji stymuluje powstanie metalicznych nanorurek węglowych, a nie form półprzewodnikowych.
Według autorów odkrycia, odpowiednio dopasowana mieszanina gazów szlachetnych użyta podczas wytwarzania węglowego nanomateriału, powinna umożliwić syntezę węglowych nanorurek o ściśle określonych i dopasowanych do potrzeb przemysłu elektronicznego właściwościach. (PAP)
poleca:
