Kulstofnanor\u00f8r (CNT) er allotroper af kulstof, der er cylindriske bikageformede med nanodiameter. <\/p>\n\n\n\n
Der er mange egenskaber ved CNT'er som mekanisk styrke, elasticitet, letv\u00e6gt, elektrisk og termisk ledningsevne, der g\u00f8r det til det mest lovende materiale. <\/p>\n\n\n\n
Mange industrier, herunder elektronik, medicin, energilagring, sensorer og mange flere, bruger CNT'er i stort antal. Den stigende eftersp\u00f8rgsel har lagt et konstant pres p\u00e5 at opskalere fremstillingen af CNT'er. <\/p>\n\n\n\n
Denne store produktion af CNT'er er blevet den st\u00f8rste udfordring, der hindrer deres anvendelse. <\/p>\n\n\n\n
H\u00e5ndtering af udfordringen :<\/p>\n\n\n\n
Normalt foretr\u00e6kker forskere at dyrke CNT-skove i stedet for at dyrke dem enkeltvis. CNT-skove er lodrette CNT-arrays, der er selvsamlende. <\/p>\n\n\n\n
Det sker normalt ved hj\u00e6lp af kemisk dampaflejring med en fast katalysator p\u00e5 et substrat, som senere adskilles fra CNT-skoven for at opn\u00e5 et meget rent materiale. <\/p>\n\n\n\n
Selvom denne proces har mange fordele, er det eneste store problem l\u00e6ngden. <\/p>\n\n\n\n
Indtil nu har forskerne v\u00e6ret i stand til at dyrke CNT-skoven op til 2 cm ved hj\u00e6lp af katalysatorer som jernholdig (Fe) p\u00e5 aluminiumoxid (Al2O3) (l\u00e6ngden af CNT'er spiller en afg\u00f8rende rolle, n\u00e5r det kommer til deres egenskaber, og derfor er det n\u00f8dvendigt at overveje dette aspekt). <\/p>\n\n\n\n
Det p\u00e5virker den industrielle v\u00e6rdi ved at begr\u00e6nse udbuddet og \u00f8ge prisen p\u00e5 materialet. <\/p>\n\n\n\n
Der er sket en revolutionerende opdagelse, som har \u00e6ndret spillet totalt. <\/p>\n\n\n\n
For nylig har et hold forskere fra Japan registreret l\u00e6ngden af CNT-skove p\u00e5 op til 14 cm ved hj\u00e6lp af en ny metode. Deres unders\u00f8gelse er for nylig blevet offentliggjort i Carbon. <\/p>\n\n\n\n
Hisashi Sugime, assisterende professor ved Waseda University, og hans team fandt ud af, at CNT'erne holdt op med at vokse p\u00e5 grund af den gradvise strukturelle \u00e6ndring i katalysatoren (Fe-Al2Ox), der tidligere blev brugt. <\/p>\n\n\n\n
Grundl\u00e6ggende er CNT'ernes t\u00e6thed, som afh\u00e6nger af antallet af aktive katalysatorer, utilstr\u00e6kkelig til at opretholde en selvb\u00e6rende struktur, og skovv\u00e6ksten oph\u00f8rer. <\/p>\n\n\n\n
Derfor skal den anvendte katalysator v\u00e6re strukturelt og kemisk stabil. <\/p>\n\n\n\n
Deres tilgang var at \u00e6ndre teknikken for at undertrykke denne ustabilitet. <\/p>\n\n\n\n
De opn\u00e5ede det ved at tilf\u00f8je gadolinium (Gd)-laget til den tidligere katalysator, der var belagt med et n-type siliciumsubstrat. <\/p>\n\n\n\n
Gadoliniumlaget hjalp med at forhindre katalysatoren i at blive nedbrudt, hvilket igen gjorde det muligt for CNT-skoven at vokse med 5 cm. <\/p>\n\n\n\n
For at opn\u00e5 den \u00f8nskede l\u00e6ngde opbevarede de katalysatoren i et kammer kaldet CVD-kammeret (Chemical Vapor Deposition) med kold gas. <\/p>\n\n\n\n
Katalysatoren blev forbehandlet ved at holde temperaturen oppe p\u00e5 750\u00b0C og tilf\u00f8re sm\u00e5 koncentrationer af Fe- og Al-dampe ved stuetemperatur. <\/p>\n\n\n\n
Dette hjalp med at opretholde katalysatorstrukturen i op til 26 timer, hvilket igen fremmede v\u00e6ksten af CNT-skoven. <\/p>\n\n\n\n
Efter omhyggelige analyser lykkedes det dem at registrere l\u00e6ngden af CNT-skoven med 14 cm. <\/p>\n\n\n\n
Deres pr\u00e6stationer har sat en ny horisont for de industrier, der er under udvikling, og dette bem\u00e6rkelsesv\u00e6rdige fremskridt har udvidet anvendelsesmulighederne for CNT. <\/p>\n\n\n\n
Det kan \u00e6ndre tilgangen til nanoteknologi og nanovidenskab for fremtidig forskning. <\/p>\n\n\n\n
For at l\u00e6se den komplette forskningsartikel henvises til DOI nedenfor. <\/p>\n\n\n\n
Reference :<\/p>\n\n\n\n