2010年5月11日
在两篇新论文中,莱斯大学研究人员报告说,使用超速离心(UCF)创建高度纯化的碳纳米管物种样品。
由赖斯教授朱尼希罗·柯诺(Junichiro Kono)和研究生埃里克·哈罗兹(Erik Haroz)和威廉·赖斯(William Rice)领导的一支团队迈出了一个小而重要的一步,朝着实现高效的全国电网的梦想迈出了一步,依赖于高电导性量子纳米线。
另一个由赖斯教授布鲁斯·魏斯曼(Bruce Weisman)和研究生索纳布·戈什(Saunab Ghosh)领导,他雇用UCF准备结构分类的半导体纳米管,这些纳米管可以在医学和电子学中找到关键用途。
UCF听起来像:离心机过程医学实验室技术人员用来将血细胞与血浆分开的超快速版本。
该过程涉及将单壁碳纳米管的混合物悬挂在不同密度的液体组合中。当一个离心机以高达250,000 g的离心机旋转时 - 是重力的250,000倍 - 纳米管迁移到与其自身密度相匹配的液体。在离心机中进行了几个小时后,试管变成了带有纯化纳米管层的彩色冻糕。每个物种都有自己的电子和光学特性,所有这些都以各种方式有用。
Weisman的实验室在当今的在线版本纳米技术中报告了其结果。Weisman是稻米化学教授。
Kono的实验室最近在ACS Nano的在线版中报告了其结果。Kono是电气和计算机工程学的教授,也是物理与天文学的教授。
韦斯曼说,缺乏纯纳米管物种“在该领域的真正障碍已有近20年了。”虽然UCF技术并不新鲜,但Ghosh发现了梯度结构的仔细微调,让他对稻米生成的HIPCO工艺产生的单个样品中包含的众多纳米管中的至少10种。
基础研究是一个很大的早期赢家,“因为当您可以获得纯纳米管样本时,您可以了解更多有关它们的信息。”“其次,某些电子应用变得更加简单,因为管类型决定了纳米管的带隙,这是一种关键的电子特性。”生物医学应用可能通过利用特定类型的纳米管的光学特性而受益。
在KONO实验室中,金属纳米管上升到旋转小瓶的顶部,而几乎所有半导体纳米管都沉浸在底部。令人惊讶的是,首席研究人员Haroz和Rice是,几乎所有金属管都是扶手椅SWNT,这是制造量子纳米线的最理想的物种。锯齿形和近Zigzag物种也将被认为是金属的。
扶手椅纳米管因其“ U”形状的末端细分而被所谓。从理论上讲,扶手椅是最导电的纳米管,让电子无需放慢速度。
Haroz说,梯度溶液的组成使样品的质量有所不同。他说:“我们正在使用的表面活性剂之一是铬酸钠,具有与纳米管类似的分子结构 - 基本上是己糖。”“我们认为粉红色钠与纳米管的结构之间有匹配,它与扶手椅的结合比与曲折的扶手椅更好。”
纳米技术先驱和诺贝尔奖获得者理查德·史密尔利(Richard Smalley)是稻米(Haroz)的第一任赖斯(Rice)的纳米技术先驱纳米线的障碍,这是赖斯(Rice)于2005年去世的第一位导师,认为这将是世界上许多问题的灵丹妙药。他认为,将能源和解决方案的分布固定在其他挑战中 - 清洁水,食物,环境困境 - 将陷入困境。
“扶手椅量子纳米线项目的步骤1是,'我们可以扶手椅吗?'我们已经做到了。” Haroz说。“现在,让我们制作宏观结构 - 不一定是长电缆,而是小结构 - 测试其电导率。”
稻米研究科学家Sergei Bachilo是自然纳米技术论文与Weisman和Ghosh的合着者。国家科学基金会和韦尔奇基金会的赠款支持了这项研究。欧洲杯线上买球
ACS Nano纸与Kono,Haroz,Rice,Weisman和Ghosh的合着者是Robert Hauge,是Rice,Rice Junior Ben Lu和Los Alamos国家实验室研究员Stephen Doorn的杰出教职员工。能源部基础能源科学办公室,韦尔奇基金会,空军研究实验室,国家科学基金会和洛斯阿拉莫斯国家实验室的欧洲杯线上买球实验室指导研究与发展计划支持了这项研究。
阅读kono摘要:http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/nn901908n?prevsearch = haroz%2BKONO&searchHistoryKeykey
阅读魏斯曼摘要:http://www.nature.com/nnano/journal/vaop/ncurrent/abs/nnano.2010.68.html
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