• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Hel ułatwia syntezę nanorurek węglowych

    15.10.2009. 14:52
    opublikowane przez: Piotr aewski-Banaszak

    Synteza nanorurek węglowych prowadzona w reaktorze wypełnionym helem - zamiast w próżni - skutkuje wytworzeniem nanomateriału składającego się w 91 procentach z metalicznych nanorurek węglowych. Tego typu nanorurki węglowe doskonale przewodzą prąd elektryczny, a wysoka wydajność reakcji pozwala przypuszczać, iż ich cena znacząco się obniży w najbliższych latach - donosi "Science".

    By sprostać przyszłym potrzebom przemysłu elektronicznego naukowcy od chwili odkrycia nanorurek węglowych - zwiniętych w rulon płaszczyzn utworzonych z atomów węgla - intensywnie pracują nad nowymi, jeszcze bardziej wydajnymi metodami syntezy węglowego nanomateriału.

    Proces katalitycznego wytwarzania nanorurek węglowych zazwyczaj prowadzony jest w próżni, gdzie w podwyższonej do 800 stopni Celsjusza temperaturze, następuje przekształcenie cząsteczek metanu w nanorurki węglowe. Katalizatorem tego typu reakcji może być żelazo, a powstały produkt składa się z mieszaniny nanorurek węglowych o właściwościach zarówno metalicznych (30 procent), jak i półprzewodnikowych (70 procent). W nowoczesnej nauce wykorzystywane są obie formy węglowego nanomateriału - jednak, jak to często bywa w życiu, najmniej pożądana jest mieszanina nanorurek węglowych.

    Naukowcy z Honda Research Institute, University of Louisville oraz Purdue University (USA) odkryli, iż zmieniając nieco warunki katalitycznej syntezy nanorurek węglowych otrzymuje się produkt, w którym zawartość nanorurek węglowych o właściwościach metalicznych dochodzi nawet do 91 procent!

    Sukces osiągnięto poprzez wprowadzenie do reaktora, w którym wytwarzano węglowy nanomateriał, gazu szlachetnego - helu. Użyty przez naukowców hel, w warunkach procesu syntezy wpływa na zmianę struktury i kształtu nanocząstek żelaza (zaokrąglone nanocząstki żelaza stają się romboidalne, z większym udziałem płaskich ścian), co w konsekwencji stymuluje powstanie metalicznych nanorurek węglowych, a nie form półprzewodnikowych.

    Według autorów odkrycia, odpowiednio dopasowana mieszanina gazów szlachetnych użyta podczas wytwarzania węglowego nanomateriału, powinna umożliwić syntezę węglowych nanorurek o ściśle określonych i dopasowanych do potrzeb przemysłu elektronicznego właściwościach.

    Źródło:
    PAP - Nauka w Polsce

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    FED (SED) (Field Emission Display, wyświetlacz z emisją polową) – rodzaj wyświetlacza opartego na zasadzie zderzenia przyśpieszonych elektronów z ekranem pokrytym luminoforem, a więc na zasadzie znanej ze zwykłych telewizorów i monitorów CRT, z tą różnicą, że pojedyncze działo elektronowe zostało zastąpione wykorzystującymi zjawisko tunelowe katodami z emisją polową. Katody są wykonane w postaci nanorurek węglowych i pracują na zimno, dzięki czemu mogą być bardzo gęsto upakowane. AP 61x – kinowy projektor filmowy przeznaczony do projekcji na taśmie 35 mm, produkowany przez Łódzkie Zakłady Kinotechniczne. Projektor zbudowany był na bazie modelu AP-61. Symbol „x” w nazwie oznacza zastąpienie latarni opartej na węglowych lampach łukowych nowszym oświetleniem ksenonowym. Modyfikacja ta pozwoliła na polepszenie jakości projekcji (równomierność oświetlenia ekranu), a wyeliminowanie kłopotliwych w użyciu elektrod węglowych znacząco ułatwiło pracę kinooperatorom. Nanomateriały – wszelkie materiały, w których występują regularne struktury na poziomie molekularnym, tj. nie przekraczającej 100 nanometrów. Granica ta może dotyczyć wielkości domen jako podstawowej jednostki mikrostruktury, czy grubości warstw wytworzonych lub nałożonych na podłożu. W praktyce granica poniżej której mówi się o nanomateriałach jest różna dla materiałów o różnych właściwościach użytkowych i na ogół wiąże się to z pojawieniem szczególnych właściwości po jej przekroczeniu. Zmniejszając rozmiar uporządkowanych struktur materiałów można uzyskać znacznie lepsze właściwości fizyko-chemiczne, mechaniczne, itp.

    Łupkoporyt należy do sztucznych kruszyw lekkich. Otrzymuje się go poprzez spiekanie łupków przywęglowych oraz rozkruszenie spieku. Właściwości ziaren: duża wytrzymałość mechaniczna, nieregularny kształt, duża ilość porów. Achesona piec - oporowy piec elektryczny stosowany do grafityzacji wyrobów węglowych w celu nadania im struktury krystalicznej grafitu. Są to m.in., kształtki węglowe o nieregularnych wymiarach i przekrojach, oraz grafit reaktorowy do periodycznej grafityzacji. Proces ten opiera się o metodę wytwarzania sztucznego grafitu opatentowaną w roku 1896 przez Edwarda Goodricha Achesona.

    Gaz koksowniczy – paliwo uzyskiwane poprzez przemysłowe wygrzewanie węgla kamiennego w temperaturze 900–1100 °C w specjalnie w tym celu skonstruowanym piecu koksowniczym, bez dostępu tlenu. Gaz koksowniczy zaliczany jest do gazów węglowych, tj. gazów powstających w wyniku termicznej obróbki węgla. Flaris Lar 1 – prototypowy, ultralekki, jednosilnikowy samolot odrzutowy kategorii „family Jet” wykonany w technologiach preimpregnatów węglowych, zaprojektowany przez polską firmę Metal Master. Produkowany będzie od 2014r. Głównym konstruktorem samolotu jest inż. Andrzej Frydrychewicz.

    Włókno węglowe (włókno karbonizowane) – włókno powstające w wyniku kontrolowanej pirolizy poliakrylonitrylu i innych polimerów organicznych, składające się prawie wyłącznie z rozciągniętych struktur węglowych podobnych chemicznie do grafitu. Saturator – aparat lub urządzenie do saturacji, czyli nasycania cieczy gazem. Stosowany jest w różnych dziedzinach przemysłu, także w medycynie (np. do nasycania wody dwutlenkiem węgla w celu przygotowania kąpieli kwasowęglowych).

    Niska emisja – emisja komunikacyjna i emisja pyłów i szkodliwych gazów pochodząca z lokalnych kotłowni węglowych i domowych pieców grzewczych, w których spalanie węgla odbywa się w nieefektywny sposób najczęściej węglem tanim, a więc o złej charakterystyce i niskich parametrach grzewczych. W miejscowościach o słabej wentylacji niska emisja jest główną przyczyną powstawania smogu, który zwiększa zachorowalność oraz śmiertelność związaną z chorobami układu krążenia i oddychania.

    Karbonit - materiał wybuchowy amonowo-saletrzany, stosowany w kopalniach węglowych, w których występuje pył węglowy.

    Piramida TRY 2004 w Shimizu - jest to projekt ogromnej piramidy, która ma powstać w zatoce Tokio (Japonia). Projektanci zakładają, że piramida pomieści około 750 tys. osób oraz będzie miała wysokość około 4 kilometrów. Zaproponowana struktura jest tak duża, że nie może być zbudowany z materiałów dostępnych obecnie, ze względu na ich masę własną. Projekt opiera się na materiałach dostępnych w przyszłości, na przykład superlekkich nanorurkach węglowych. SGL Carbon Group Polska S.A. w Raciborzu- jeden z największych producentów elektrod, bloków grafitowych i węglowych w Polsce oraz największy zakład produkcyjny w Raciborzu. Odbiorcami produktów fabryki są przede wszystkim huty żelaza i stali. Zakład znajduje się w dzielnicy Raciborza- Płoni.

    Terpeny (izoprenoidy) – organiczne związki chemiczne o wzorze ogólnym (C5H8)n, których główny szkielet powstał w wyniku połączenia pięciowęglowych jednostek izoprenowych, dlatego liczba atomów węgla w cząsteczce terpenów jest podzielna przez pięć. Izoprenoidy zaliczane są w większości do lipidów.

    Dodano: 15.10.2009. 14:52  


    Najnowsze