Nanotuburile de carbon (CNT) sunt alotropi de carbon care au form\u0103 de fagure de miere cilindric cu diametru nanometric. <\/p>\n\n\n\n
Exist\u0103 numeroase propriet\u0103\u021bi ale CNT-urilor, cum ar fi rezisten\u021ba mecanic\u0103, elasticitatea, greutatea redus\u0103, conductivitatea electric\u0103 \u0219i termic\u0103, care fac din acestea cel mai promi\u021b\u0103tor material. <\/p>\n\n\n\n
Multe industrii, printre care se num\u0103r\u0103 electronica, medicina, stocarea energiei, senzorii \u0219i multe altele, utilizeaz\u0103 CNT-uri \u00een num\u0103r mare. Cererea \u00een cre\u0219tere a pus o presiune constant\u0103 asupra cre\u0219terii produc\u021biei de CNT. <\/p>\n\n\n\n
Aceast\u0103 produc\u021bie la scar\u0103 larg\u0103 a CNT-urilor a devenit principala provocare care \u00eempiedic\u0103 aplica\u021biile acestora. <\/p>\n\n\n\n
Abordarea provoc\u0103rii :<\/p>\n\n\n\n
De obicei, oamenii de \u0219tiin\u021b\u0103 prefer\u0103 s\u0103 cultive p\u0103duri de CNT \u00een loc s\u0103 le cultive individual. P\u0103durile de CNT sunt re\u021bele de CNT aliniate vertical, care se autoasambleaz\u0103. <\/p>\n\n\n\n
Acest lucru se realizeaz\u0103 de obicei prin intermediul procesului de depunere chimic\u0103 a vaporilor \u00een prezen\u021ba unui catalizator fixat pe un substrat care este ulterior separat de p\u0103durea de CNT-uri pentru a ob\u021bine un material de \u00eenalt\u0103 puritate. <\/p>\n\n\n\n
Cu toate c\u0103 acest proces ofer\u0103 o mul\u021bime de avantaje, singura problem\u0103 major\u0103 cu care se confrunt\u0103 este durata. <\/p>\n\n\n\n
P\u00e2n\u0103 \u00een prezent, cercet\u0103torii au reu\u0219it s\u0103 creasc\u0103 p\u0103durea de CNT-uri p\u00e2n\u0103 la 2 cm folosind catalizatori cum ar fi fierul (Fe) pe suport de oxid de aluminiu (Al2O3) (lungimea CNT-urilor joac\u0103 un rol vital \u00een ceea ce prive\u0219te propriet\u0103\u021bile acestora, de aceea este necesar s\u0103 se ia \u00een considerare acest aspect). <\/p>\n\n\n\n
Acest lucru afecteaz\u0103 valoarea sa industrial\u0103 prin limitarea ofertei \u0219i cre\u0219terea costului materialului. <\/p>\n\n\n\n
A avut loc o descoperire revolu\u021bionar\u0103 care a schimbat complet jocul. <\/p>\n\n\n\n
Recent, o echip\u0103 de oameni de \u0219tiin\u021b\u0103 din Japonia a \u00eenregistrat lungimea p\u0103durii de CNT de p\u00e2n\u0103 la 14 cm printr-o abordare nou\u0103. Studiul lor a fost publicat recent \u00een revista Carbon. <\/p>\n\n\n\n
Hisashi Sugime, profesor asistent la Universitatea Waseda, \u0219i echipa sa au descoperit c\u0103 CNT-urile au \u00eencetat s\u0103 mai creasc\u0103 din cauza modific\u0103rii structurale treptate a catalizatorului (Fe-Al2Ox) utilizat anterior. <\/p>\n\n\n\n
Practic, dac\u0103 densitatea CNT-urilor, care depinde de num\u0103rul de catalizatori activi, este insuficient\u0103 pentru a men\u021bine o structur\u0103 autoportant\u0103, cre\u0219terea p\u0103durii se opre\u0219te. <\/p>\n\n\n\n
Prin urmare, catalizatorul utilizat trebuie s\u0103 r\u0103m\u00e2n\u0103 stabil din punct de vedere structural \u0219i chimic. <\/p>\n\n\n\n
Abordarea lor a fost de a schimba tehnica pentru a suprima aceast\u0103 instabilitate. <\/p>\n\n\n\n
Ace\u0219tia au realizat acest lucru prin ad\u0103ugarea unui strat de gadoliniu (Gd) la catalizatorul anterior acoperit cu un substrat de siliciu de tip n. <\/p>\n\n\n\n
Stratul de gadoliniu a ajutat la prevenirea deterior\u0103rii catalizatorului \u0219i, la r\u00e2ndul s\u0103u, a permis p\u0103durii de CNT s\u0103 creasc\u0103 cu 5 cm. <\/p>\n\n\n\n
\u00cen continuare, pentru a ob\u021bine lungimea dorit\u0103, ei au \u021binut catalizatorul \u00eentr-o camer\u0103 numit\u0103 camer\u0103 de depunere chimic\u0103 de vapori (CVD) cu gaz rece. <\/p>\n\n\n\n
Catalizatorul a fost pretratat prin men\u021binerea temperaturii p\u00e2n\u0103 la 750\u00b0C \u0219i prin furnizarea de mici concentra\u021bii de vapori de Fe \u0219i Al la temperatura camerei. <\/p>\n\n\n\n
Acest lucru a ajutat la men\u021binerea structurii catalizatorului timp de 26 de ore, ceea ce, la r\u00e2ndul s\u0103u, a favorizat cre\u0219terea p\u0103durii de CNT. <\/p>\n\n\n\n
Dup\u0103 analize atente, au reu\u0219it s\u0103 \u00eenregistreze cu succes lungimea p\u0103durii de CNT de 14 cm. <\/p>\n\n\n\n
Realizarea lor a stabilit un nou orizont pentru industriile \u00een curs de dezvoltare.Acest progres remarcabil a l\u0103rgit aspectele aplicative ale CNT-urilor. <\/p>\n\n\n\n
Aceasta ar putea schimba abordarea nanotehnologiei \u0219i a nano\u0219tiin\u021bei pentru cercet\u0103rile viitoare. <\/p>\n\n\n\n
Pentru a citi articolul de cercetare complet publicat, consulta\u021bi DOI de mai jos. <\/p>\n\n\n\n
Referin\u021b\u0103 :<\/p>\n\n\n\n