Karbon nanot\u00fcp (CNT), nano \u00e7apl\u0131 silindirik bal pete\u011fi \u015feklinde olan karbon allotroplar\u0131d\u0131r. <\/p>\n\n\n\n
CNT'lerin mekanik mukavemet, esneklik, hafiflik, elektrik ve termal iletkenlik gibi \u00e7ok say\u0131da \u00f6zelli\u011fi onu en umut verici malzeme haline getirmektedir. <\/p>\n\n\n\n
Elektronik, t\u0131p, enerji depolama, sens\u00f6rler ve daha pek \u00e7ok sekt\u00f6r CNT'leri y\u00fcksek say\u0131larda kullanmaktad\u0131r. Artan talep, CNT'lerin \u00fcretiminin y\u00fckseltilmesi \u00fczerinde s\u00fcrekli bir bask\u0131 olu\u015fturmu\u015ftur. <\/p>\n\n\n\n
CNT'lerin bu b\u00fcy\u00fck \u00f6l\u00e7ekli \u00fcretimi, uygulamalar\u0131n\u0131 engelleyen ana zorluk haline gelmi\u015ftir. <\/p>\n\n\n\n
Zorluklar\u0131n \u00dcstesinden Gelmek :<\/p>\n\n\n\n
Bilim insanlar\u0131 genellikle CNT'leri tek tek b\u00fcy\u00fctmek yerine CNT ormanlar\u0131n\u0131 b\u00fcy\u00fctmeyi tercih etmektedir. CNT ormanlar\u0131, kendi kendine bir araya gelen dikey olarak hizalanm\u0131\u015f CNT dizileridir. <\/p>\n\n\n\n
Bu genellikle, daha sonra y\u00fcksek safl\u0131kta malzeme elde etmek i\u00e7in CNT orman\u0131ndan ayr\u0131lan bir alt tabaka \u00fczerinde sabit bir kataliz\u00f6r varl\u0131\u011f\u0131nda kimyasal buhar biriktirme i\u015flemi ile ger\u00e7ekle\u015ftirilir. <\/p>\n\n\n\n
Bu s\u00fcre\u00e7 \u00e7ok say\u0131da avantaj sunsa da, kar\u015f\u0131la\u015f\u0131lan tek \u00f6nemli sorun uzunlu\u011fudur. <\/p>\n\n\n\n
\u015eimdiye kadar ara\u015ft\u0131rmac\u0131lar, al\u00fcminyum oksit (Al2O3) deste\u011fi \u00fczerinde demir (Fe) gibi kataliz\u00f6rler kullanarak CNT orman\u0131n\u0131 2 cm'ye kadar b\u00fcy\u00fctebilmi\u015flerdir (CNT'lerin uzunlu\u011fu, \u00f6zellikleri s\u00f6z konusu oldu\u011funda hayati bir rol oynamaktad\u0131r, bu nedenle bu y\u00f6n\u00fc dikkate almak gerekir). <\/p>\n\n\n\n
Bu durum, arz\u0131 s\u0131n\u0131rland\u0131rarak ve malzemenin maliyetini art\u0131rarak end\u00fcstriyel de\u011ferini etkilemektedir. <\/p>\n\n\n\n
Oyunu tamamen de\u011fi\u015ftiren devrim niteli\u011finde bir ke\u015fif yap\u0131ld\u0131. <\/p>\n\n\n\n
Yak\u0131n zamanda Japonya'dan bir grup bilim insan\u0131 yeni bir yakla\u015f\u0131mla CNT ormanlar\u0131n\u0131n uzunlu\u011funu 14 cm'ye kadar kaydetti. \u00c7al\u0131\u015fmalar\u0131 ge\u00e7ti\u011fimiz g\u00fcnlerde Carbon dergisinde yay\u0131mland\u0131. <\/p>\n\n\n\n
Waseda \u00dcniversitesi'nde Yard\u0131mc\u0131 Do\u00e7ent olan Hisashi Sugime ve ekibi, daha \u00f6nce kullan\u0131lan kataliz\u00f6rdeki (Fe-Al2Ox) kademeli yap\u0131sal de\u011fi\u015fiklik nedeniyle CNT'lerin b\u00fcy\u00fcmesinin durdu\u011funu ke\u015ffetti. <\/p>\n\n\n\n
Temel olarak, aktif kataliz\u00f6rlerin say\u0131s\u0131na ba\u011fl\u0131 olan CNT'lerin yo\u011funlu\u011fu, kendi kendini destekleyen bir yap\u0131y\u0131 s\u00fcrd\u00fcrmek i\u00e7in yetersiz oldu\u011funda, orman b\u00fcy\u00fcmesi sona erer. <\/p>\n\n\n\n
Bu nedenle, kullan\u0131lan kataliz\u00f6r yap\u0131sal ve kimyasal olarak stabil kalmal\u0131d\u0131r. <\/p>\n\n\n\n
Onlar\u0131n yakla\u015f\u0131m\u0131, bu istikrars\u0131zl\u0131\u011f\u0131 bast\u0131rmak i\u00e7in tekni\u011fi de\u011fi\u015ftirmekti. <\/p>\n\n\n\n
Bunu, n-tipi bir silikon alt tabaka ile kaplanm\u0131\u015f \u00f6nceki kataliz\u00f6re gadolinyum (Gd) tabakas\u0131 ekleyerek ba\u015fard\u0131lar. <\/p>\n\n\n\n
Gadolinyum tabakas\u0131 kataliz\u00f6r\u00fcn bozulmas\u0131n\u0131 \u00f6nlemeye yard\u0131mc\u0131 olmu\u015f ve CNT orman\u0131n\u0131n 5 cm kadar b\u00fcy\u00fcmesini sa\u011flam\u0131\u015ft\u0131r. <\/p>\n\n\n\n
Ayr\u0131ca, istenen uzunlu\u011fu elde etmek i\u00e7in kataliz\u00f6r\u00fc so\u011fuk gaz kimyasal buhar biriktirme (CVD) odas\u0131 ad\u0131 verilen bir odada tuttular. <\/p>\n\n\n\n
Kataliz\u00f6r, s\u0131cakl\u0131\u011f\u0131 750\u00b0C'ye kadar tutarak ve oda s\u0131cakl\u0131\u011f\u0131nda k\u00fc\u00e7\u00fck konsantrasyonlarda Fe ve Al buharlar\u0131 sa\u011flayarak \u00f6n i\u015fleme tabi tutulmu\u015ftur. <\/p>\n\n\n\n
Bu, kataliz\u00f6r yap\u0131s\u0131n\u0131n 26 saate kadar korunmas\u0131na yard\u0131mc\u0131 oldu ve bu da CNT orman\u0131n\u0131n b\u00fcy\u00fcmesini te\u015fvik etti. <\/p>\n\n\n\n
Dikkatli analizlerin ard\u0131ndan, CNT orman\u0131n\u0131n uzunlu\u011funu 14 cm olarak ba\u015far\u0131yla kaydedebildiler. <\/p>\n\n\n\n
Elde ettikleri ba\u015far\u0131, geli\u015fmekte olan end\u00fcstriler i\u00e7in yeni bir ufuk a\u00e7m\u0131\u015f ve bu kayda de\u011fer ilerleme CNT'lerin uygulama alanlar\u0131n\u0131 geni\u015fletmi\u015ftir. <\/p>\n\n\n\n
Gelecekteki ara\u015ft\u0131rmalar i\u00e7in nanoteknoloji ve nano-bilim yakla\u015f\u0131m\u0131n\u0131 de\u011fi\u015ftirebilir. <\/p>\n\n\n\n
Yay\u0131nlanan ara\u015ft\u0131rma makalesinin tamam\u0131n\u0131 okumak i\u00e7in a\u015fa\u011f\u0131daki DOI'ye bak\u0131n\u0131z. <\/p>\n\n\n\n
Referans :<\/p>\n\n\n\n