Nanorurowanie

Nanoring to cykliczna nanostruktura o grubości na tyle małej, że mieści się w nanoskali ( 10-9 metrów ) . Należy zauważyć, że ta definicja pozwala, aby średnica pierścienia była większa niż w nanoskali. Nanoringi to stosunkowo nowe osiągnięcie w dziedzinie nanonauki; pierwszy recenzowany artykuł w czasopiśmie, w którym wspomniano o tych nanostrukturach, pochodzi od naukowców z Instytutu Fizyki i Centrum Fizyki Materii Skondensowanej w Pekinie , którzy w 2001 r. zsyntetyzowali nanorurki wykonane z azotku galu . Tlenek cynku , związek bardzo powszechnie stosowany w nanostrukturach, został po raz pierwszy zsyntetyzowany w nanorurki przez naukowców z Georgia Institute of Technology w 2004 roku i od tego czasu kilka innych powszechnych związków nanostrukturalnych zostało zsyntetyzowanych w nanorurki. Niedawno z cyklo-para-fenylenów i porfiryn zsyntetyzowano nanorurki węglowe.

Przegląd

Chociaż nanorurki mogą mieć średnicę w nanoskali, wiele z tych materiałów ma średnice większe niż 100 nm, przy czym wiele nanocząstek ma średnicę w mikroskali ( 10-6 metrów ) . W związku z tym nanorurki są uważane za członków podklasy nanomateriałów zwanych nanomateriałami jednowymiarowymi (1-D). Są to nanomateriały, w których jeden z trzech wymiarów fizycznych w pojedynczej jednostce materiału jest w skali długości większej niż nanoskali. Innymi przykładami jednowymiarowych nanomateriałów są nanoprzewody , nanopasy, nanorurki i nanosieci .

Wyjątkowość mechaniczna

Podobnie jak w przypadku innych nanomateriałów, praktyczne zainteresowanie nanocząstkami wynika w dużej mierze z faktu, że w nanorurkach często można zaobserwować skwantowane zjawiska, które są zwykle nieobserwowalne w materii masowej. W szczególności nanorurki mają kilka dodatkowych właściwości, które są przedmiotem szczególnego zainteresowania badawczego. Jednowymiarowe nanostruktury mają różnorodne potencjalne zastosowania i zastosowania, ale ze względu na wymiary ich rozbudowanych struktur krystalicznych nie można ich hodować na oddzielnych miejscach wzrostu kryształów, a zatem nie można ich syntetyzować na podłożu z jakąkolwiek przewidywalnością krystalograficzną. Dlatego nanorurki są najczęściej syntetyzowane w wodzie poprzez tworzenie entropicznie unikalne warunki, które indukują spontaniczne samoorganizację nanorurek. Materiały te są o wiele bardziej przydatne, jeśli można nimi łatwo manipulować za pomocą sił mechanicznych lub magnetycznych , ponieważ wiele jednowymiarowych nanostruktur jest niezwykle delikatnych, a zatem trudno nimi manipulować w użytecznych środowiskach. Obecnie wykazano, że ZnO wykonane ze spontanicznego fałdowania pojedynczego kryształu nanopasa można w znacznym stopniu manipulować mechanicznie bez pękania lub pękania, co daje im wyjątkową przewagę mechaniczną nad innymi klasami nanostruktur ZnO.

Synteza

Ogólnie rzecz biorąc, nanorurki są syntetyzowane przy użyciu podejścia oddolnego, ponieważ syntezy odgórne są ograniczone przez bariery entropiczne , jakie stwarzają te materiały. Obecnie liczba różnych technik syntezy stosowanych do wytwarzania tych cząstek jest prawie tak zróżnicowana, jak liczba różnych typów samych nanorurek. Jedna z powszechnych metod syntezy nanorurek obejmuje najpierw syntezę nanopasów lub nanoprzewodów o nierównomiernym rozkładzie ładunku skupionym na krawędziach materiału. Cząstki te będą naturalnie samoorganizować się w struktury pierścieniowe, takie jak odpychanie Coulomba siły są zminimalizowane w powstałym krysztale . Inne podejścia do syntezy nanoringu obejmują składanie nanocząsteczek wokół małej zarodkowej , która jest później usuwana, lub rozszerzanie i skręcanie struktur podobnych do porfiryny w wydrążoną strukturę nanoringu.

Linki zewnętrzne

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Nanoring&oldid=1136157777 ”