佐治亚理工学院的研究人员在现有的巴基球、纳米管、纳米带甚至纳米弹簧的基础上,制造出了最新的纳米尺寸结构。纳米环是由自卷过程形成的完整圆。 佐治亚理工学院生产的纳米环是基于氧化锌(ZnO)的单晶。氧化锌也是重要的,因为它是半导体和具有压电性能。这意味着纳米环可以用作传感器、谐振器和换能器。 纳米制成的细纳米座由卷起作为线圈层的精细纳米螺纹组成,并且形成多达一百个环,形成无缝环结构。它们由氧化锌的均匀变形的单晶组成。 当氧化锌,氧化铟和碳酸锂的混合物在比例20:1:1中组合的混合物中形成时形成,在水平管炉中加热至1400℃的氩气。 它们在炉子的一部分中形成在200至400℃之间的铝基板上,并以纳米螺纹开始,其长带状结构具有约15nm的宽度和厚度。 由于锌离子和氧离子在结构的两端终止,纳米带的表面一面是正的,另一面是负的。这导致了自发的极化横跨纳米带的厚度。随着结构的增长,它们会卷起来中和极性电荷,使静电能量最小化。通过这种方式,带负电和正电的表面通过电荷吸引结合在一起,结构以一环接一环的方式继续平行于边缘生长。由于电荷的吸引,这些回路以完美的排列方式聚集在一起。
高温暴露导致线圈的烧结,形成单晶,其中单个环不能分离。 氧化铟和碳酸锂通过在氧化锌纳米丝带中产生平面缺陷来助致生长机制。这反过来又会产生精力充沛的条件,导致沿着轮辋纳米队的快速生长。 纳米的直径为1至4微米,并且厚度为10至30纳米,由5至5个或多个环组成。 纳米管提供了制造独特的纳米级机电系统,如压电谐振器,用于检测单一生物分子,纳米级弹性轴承和致动器的新可能性。此外,它们还可用于建造可植入传感器,用于实时监测生物医学措施,如血压,流速和单壁水平的血压。 组合压电和半导体特性也可以允许它们探索特性,没有目前的其他系统。 |