Инженеры установили особенности формирования лесов из углеродных нанотрубок

Углеродные нанотрубки — это микроскопические структуры, которые выращивают в условиях высокотемпературной печи.

Силы, которые создают нанотрубочные структуры, известные как «леса», часто непредсказуемы. Сегодня исследователи из университета Миссури разработали способ для предсказания того, как формируются эти сложные структуры.

Понимая, как они создаются, разработчики и инженеры смогут лучше внедрять высокоадаптируемый материал в устройства и продукты, такие как бейсбольные биты, космические провода, боевая броня, компьютерные логические компоненты и микродатчики, используемые в биомедицине.

Углеродные нанотрубки намного тоньше человеческого волоса и естественным образом формируют заросли, когда производятся в больших количествах. Эти заросли или леса, скрепляемые вместе силой Ван-дер-Ваальса, группируются на основе жесткости либо выравнивания.

Например, если нанотрубки плотные и хорошо выровненные, материал будет более жестким и полезным для применения в электрике и механике. Если нанотрубки дезорганизованы, они будут более мягкими и будут иметь совершенно разные наборы свойств.

Доцент Мэтт Машмэн«Ученые все еще познают, как формируются множества углеродных нанотрубок», сообщил доцент Мэтт Машмэн. „Поскольку они растут в относительно плотных популяциях, механические силы комбинируют их в вертикально ориентированные собрания, известные как леса или множества. Формируемые ими комплексные структуры помогают диктовать свойства, которыми обладают леса углеродных нанотрубок. Мы работаем над идентификацией механизмов в основе формирования нанотрубочных лесов, чтобы управлять этим процессом и определять будущее использование углеродных нанотрубок“.

Большинство современных моделей, исследующих леса углеродных нанотрубок, анализирует, что происходит во время сжатия, или проверяет тепловые свойства и проводимость после формирования. Однако эти модели не принимают во внимание процесс создания леса.

Эксперименты, проводимые в лаборатории Машмэна, помогут ученым понять процесс и управлять им, что позволит создавать леса нанотрубок с желаемыми механическими, тепловыми и электрическими свойствами. Ученый использует моделирование для установления того, как нанотрубки превращаются в специфические типы лесов, до выяснения их свойств.

«Преимущество этого подхода состоит в том, что мы можем выяснить, как разные параметры синтеза, такие как температура и размер частиц катализатора, влияют на формирование нанотрубок, одновременно проверяя поведение получившихся лесов нанотрубок», сказал Машмэн. „Приятно, что модель успешно предсказывает особенности формирования лесов и их механическое поведение. Понимание этого поможет инженерам лучше интегрировать углеродные нанотрубки в практичные ежедневные применения“.

Результаты опубликованы в издании Carbon.

10.04.2015


Подписаться в Telegram



Нано

ASC Nano: Ученые придумали, как свернуть нанолист в рулончик
ASC Nano: Ученые придумали, как свернуть нанолист в рулончик

Исследователи из Токийского столичного ун...

Nano Letters: Вибрирующие нанопузырьки помогут усовершенствовать очистку воды
Nano Letters: Вибрирующие нанопузырьки помогут усовершенствовать очистку воды

Новое исследование физики вибрирующих нанопузы...

Nature Nanotechnology: Замена асбеста в строительстве оказалась не менее опасной
Nature Nanotechnology: Замена асбеста в строительстве оказалась не менее опасной

Патогенный потенциал вдыхания инертных волокни...

Nano Letters: Уязвимость ГЭБ у пациентов с Альцгеймером используют для лечения
Nano Letters: Уязвимость ГЭБ у пациентов с Альцгеймером используют для лечения

Нейродегенеративными заболеваниями, такими как...

Electrochemistry Communications: Из нанопагод ZnO разработан фотоэлектрод
Electrochemistry Communications: Из нанопагод ZnO разработан фотоэлектрод

Исследовательская группа, состоящая из со...

LS&A: Исследователи усилили передачу сигнала в перовскитовых нанолистах
LS&A: Исследователи усилили передачу сигнала в перовскитовых нанолистах

Перовскитовые материалы по-прежнему вызывают б...

Nature Communications: В модельном организме ученые нашли наноструктуры
Nature Communications: В модельном организме ученые нашли наноструктуры

У всех представителей животного царства есть ж...

PNAS: Ученые применили нанотехнологии для понимания поведения опухолей
PNAS: Ученые применили нанотехнологии для понимания поведения опухолей

Исследование, проведенное докторантом Пабло С....

Small: Форма пропеллера поможет обуздать движение наночастиц
Small: Форма пропеллера поможет обуздать движение наночастиц

Самодвижущиеся наночастицы потенциально могут ...

Science Advances: Нанопластики способствуют развитию болезни Паркинсона
Science Advances: Нанопластики способствуют развитию болезни Паркинсона

Нанопластики взаимодействуют с особым бел...

Nature Materials: Из наночастиц и ДНК ученые собрали квазикристалл
Nature Materials: Из наночастиц и ДНК ученые собрали квазикристалл

Наноинженеры создали квазикристалл &mdash...

Physical Review Fluids: Волновую механику применили в нанометровом масштабе
Physical Review Fluids: Волновую механику применили в нанометровом масштабе

Исследователи показали, что принципы рабо...

Исследователи создали нанопленку, укрощающую огонь
Исследователи создали нанопленку, укрощающую огонь

Высокотемпературное пламя используется для&nbs...

Ученые разработали нанотатуировки для наблюдения за клетками
Ученые разработали нанотатуировки для наблюдения за клетками

Инженеры разработали наноразмерные татуировки&...

Ученые обнаружили нанороботов в живой ткани
Ученые обнаружили нанороботов в живой ткани

Самое удивительное, что они там, каж...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Созданы чернила для 3D-печати гибких устройств без механических соединений
Созданы чернила для 3D-печати гибких устройств без механических соединений
Исследователи изучают влияние сольватации и валентности ионов на металлополимеры
Исследователи изучают влияние сольватации и валентности ионов на металлополимеры
New Phytologist: Сети прожилок на листьях появились 201 млн лет назад
New Phytologist: Сети прожилок на листьях появились 201 млн лет назад
ACS Nano: Зубы нутрий и бобров помогут ученым вывести формулу совершенной эмали
ACS Nano: Зубы нутрий и бобров помогут ученым вывести формулу совершенной эмали
«Литнет» выяснил, что привлекает читателей в книгах о космосе
«Литнет» выяснил, что привлекает читателей в книгах о космосе
Инженеры воссоздали голопалубу Star Trek с помощью ChatGPT и видеоигр
Инженеры воссоздали голопалубу Star Trek с помощью ChatGPT и видеоигр
New England Journal of Medicine: Упреждающая ангиопластика не улучшает прогноз
New England Journal of Medicine: Упреждающая ангиопластика не улучшает прогноз
Инженеры создают более выгодную сеть для распределения солнечной энергии
Инженеры создают более выгодную сеть для распределения солнечной энергии
EGU: В золоте дураков все-таки нашли ценный компонент
EGU: В золоте дураков все-таки нашли ценный компонент
IC: Исследователи тестируют биологическую безвредность нейроморфной сети
IC: Исследователи тестируют биологическую безвредность нейроморфной сети
JSPR: Между кортизолом и социальной поддержкой в семейных парах нашли связь
JSPR: Между кортизолом и социальной поддержкой в семейных парах нашли связь
GBE: ДНК древних пингвинов Адели выявило повторы возрастом сотни миллионов лет
GBE: ДНК древних пингвинов Адели выявило повторы возрастом сотни миллионов лет
Шёнингенские копья доказали: 300 000 лет назад древесина была важнейшим сырьем
Шёнингенские копья доказали: 300 000 лет назад древесина была важнейшим сырьем
NatComm: Машинное обучение поможет создать вертикально-осевые ветряные турбины
NatComm: Машинное обучение поможет создать вертикально-осевые ветряные турбины
Molecular Psychiatry: Выяснилось, как изменение экспрессии генов вызывает аутизм
Molecular Psychiatry: Выяснилось, как изменение экспрессии генов вызывает аутизм

Новости компаний, релизы

НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
«Инструменты инновационного развития»
«Инструменты инновационного развития»
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса