|  | 9 декабря 2012 | Нанотехнологии

Создан новый наноматериал, гибрид углеродных нанотрубок и графена

Гибрид графена и углеродных нанотрубок


Новый наноматериал, который представляет собой нечто вроде гибрида графена и углеродных нанотрубок, был создан учеными из университета Райс (Rice University). В перспективе такой материал является наилучшим решением для изготовления электродов некоторых электронных приборов, суперконденсаторов и других устройств аккумулирования электрической энергии. Группа исследователей, возглавляемая химиком Джеймсом Туром (James Tour), с помощью некоторых ухищрений вырастила на поверхности графеновой пленки цельные углеродные нанотрубки, высотой до 120 микрон. Для того, что бы наглядно продемонстрировать этот масштаб, можно привести следующий пример - здание, имеющее такое же соотношение высоты к площади основания, ушло бы с поверхности Земли далеко в космическое пространство.

В новом наноматериале реализована комбинация графена, плоского листа углерода, имеющего толщину в один атом, и углеродных нанотрубок, которые состоят из атомов углерода, образующих нечто вроде трубы со стенкой, так же толщиной в один атом. При этом, переход от структуры графена к структуре нанотрубки сделан без какого-то нарушения кристаллической решетки углерода, все связи являются ковалентными, т.е. соседние атомы углерода соединяются максимально прочными и устойчивыми связями. Углеродные нанотрубки не просто встроены в лист графена, они являются его частью.

Снимок электронного микроскопа


"Множество исследователей пытались установить углеродные нанотрубки на металлическом электроде, но никому не удалось сделать это достаточно хорошо. Во всех случаях, в месте контакта нанотрубок и металла образовывался электронный барьер, который обуславливал проявление полупроводникового перехода и высокое омическое сопротивление перехода" - рассказывает Джеймс Тур. - "Нам удалось вырастить сначала слой графена на медном основании, а затем на этом графене был выращен "лес" углеродных нанотрубок. В нашем случае между медным проводником и углеродными нанотрубками оставалось только лишь небольшое омическое сопротивление, почти не препятствующее движению электронов".

"Такой материал имеет значение показателя эффективной площади более 2000 квадратных метров на один грамм материала. И это очень огромное значение".

Графен и углеродные нанотрубки являются формами углерода, имеющими очень высокую электрическую проводимость, сочетающуюся с высокой прочностью и другими характеристиками материала. Объединение этих двух материалов имеет огромный потенциал для создания быстродействующих суперконденсаторов, способных держать значительный электрический заряд в небольшом объеме материала.

Данные исследования проводились учеными университета Райс при поддержке Управления научных исследований ВВС США (Air Force Office of Scientific Research, AFOSR), компании Lockheed Martin Corp. и ВМФ США.




Ключевые слова:
Матероиал, Наноматериал, Графен, Углеродные, Нанотрубки, Электрод, Металл, Суперконденсатор, Площадь, Аккумулятор, Батарея, Энергия

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Ученые разработали "рецепт приготовления" идеальных углеродных нанотрубок
  • Карбин - новая форма углерода, превосходящая по прочности графен и углеродн ...
  • Использование углеродных нанотрубок позволило сделать упругие растягивающие ...
  • Графеновые наноленты, выращенные внутри углеродных нанотрубок, позволяют по ...
  • Нанотрубки будут использваться в обнаружении дефектов материалов




  • 9 декабря 2012 10:44
    #1 Написал: beany85

    Публикаций: 0
    Комментариев: 1018
    Перспективно) Но сколько же можно расказывать про графен, пускай уже что-нибудь воплощают в массы.


    --------------------
        
    10 декабря 2012 05:35
    #2 Написал: EduardLt

    Публикаций: 0
    Комментариев: 190
    Пара подумать о лазерных бронежилетах. Нанотрубки смогут рассеивать энергию луча, за счет большой площиди поверхности конденсаторов. Этой защитой можно покрывать самолеты и корабли. Лазеры уже ставят на вооружение, а защиту еще не придумали.
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.