คาร์บอนสี: ฟิล์มบาง ๆ ที่สร้างด้วยฟิล์มนาโนครั้งแรกที่สร้างขึ้น

Anonim

วิธีการที่พัฒนาขึ้นที่มหาวิทยาลัย Aalto ประเทศฟินแลนด์สามารถผลิตท่อนาโนคาร์บอนขนาดใหญ่ที่มีขนาดใหญ่จำนวนมากในเฉดสีรุ้งบางเฉด ความลับคือขั้นตอนการประดิษฐ์ที่ละเอียดอ่อนและมีปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์เพียงเล็กน้อย ภาพยนตร์สามารถหาแอพพลิเคชันในเทคโนโลยีหน้าจอสัมผัสหรือเป็นตัวเคลือบสำหรับเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดใหม่ได้

ท่อนาโนคาร์บอนที่มีผนังด้านเดียวหรือแผ่นที่มีชั้น graphene หนาหนึ่งอะตอมที่รีดขึ้นเป็นขนาดและรูปร่างต่างกันพบว่ามีการใช้งานมากมายในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และอุปกรณ์หน้าจอสัมผัสใหม่ ๆ โดยธรรมชาติแล้วท่อนาโนคาร์บอนมักเป็นสีดำหรือสีเทาเข้ม

ในงานวิจัยชิ้นใหม่ของพวกเขาที่ตีพิมพ์ใน วารสาร American Chemical Society (JACS) นักวิจัยจาก Aalto University ได้เสนอวิธีการควบคุมการผลิตแผ่นฟิล์มบางนาโนคาร์บอนเพื่อแสดงสีที่แตกต่างกันเช่นสีเขียวสีน้ำตาลหรือ สีเงินสีเทา

นักวิจัยเชื่อว่านี่เป็นครั้งแรกที่ท่อนาโนคาร์บอนได้รับการผลิตโดยสังเคราะห์โดยตรง การใช้สิ่งประดิษฐ์ของพวกเขาทำให้สีเกิดขึ้นทันทีในกระบวนการประดิษฐ์ไม่ใช่โดยการใช้เทคนิคการทำให้บริสุทธิ์ในขั้นตอนการสังเคราะห์เสร็จแล้ว

ด้วยการสังเคราะห์โดยตรงปริมาณวัสดุตัวอย่างจำนวนมากสามารถผลิตได้ในขณะที่หลีกเลี่ยงความเสียหายต่อผลิตภัณฑ์ในขั้นตอนการทำให้บริสุทธิ์ซึ่งเป็นวิธีที่น่าสนใจที่สุดสำหรับการใช้งาน

Esko Kauppinen, ศาสตราจารย์จากมหาวิทยาลัย Aalto กล่าวว่า "ในทางทฤษฎีแล้วฟิล์มบางสีเหล่านี้สามารถนำมาใช้ทำหน้าจอสัมผัสด้วยสีที่ต่างกันหรือเซลล์แสงอาทิตย์ที่แสดงคุณสมบัติทางแสงแบบใหม่ได้อย่างสมบูรณ์

เพื่อให้โครงสร้างคาร์บอนสามารถแสดงสีได้นั้นเป็นความสำเร็จในตัวเอง เทคนิคพื้นฐานที่จำเป็นในการใช้สีนี้ยังหมายถึงการควบคุมรายละเอียดอย่างละเอียดของโครงสร้างของโครงสร้างของนาโนบ์ Kauppinen และทีมงานของเขามีวิธีการเฉพาะที่ใช้ละอองลอยของโลหะและคาร์บอนช่วยให้พวกเขาสามารถจัดการและควบคุมโครงสร้างของนาโนบ์ได้อย่างแม่นยำจากกระบวนการผลิต

การปลูกท่อนาโนคาร์บอนเป็นเช่นการปลูกต้นไม้เราจำเป็นต้องใช้เมล็ดพันธุ์ฟีดและความร้อนจากแสงอาทิตย์สำหรับอนุภาคนาโนของละอองโลหะที่ทำจากเหล็กเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาหรือเมล็ดคาร์บอนมอนอกไซด์เป็นแหล่งคาร์บอนดังนั้นอาหารและ เครื่องปฏิกรณ์ให้ความร้อนที่อุณหภูมิมากกว่า 850 องศาเซลเซียส "Dr. Hua Jiang นักวิทยาศาสตร์อาวุโสแห่งมหาวิทยาลัย Aalto กล่าว

กลุ่มของ Professor Kauppinen มีประวัติอันยาวนานในการใช้ทรัพยากรที่มีอยู่มากมายในวิธีการผลิตแบบเอกพจน์ของพวกเขา เมื่อต้องการเพิ่มเพลงของพวกเขาพวกเขาได้ทดลองกับการใช้ปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์ในกระบวนการผลิตเพียงเล็กน้อย

"ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ทำหน้าที่เป็นวัสดุปลูกถ่ายอวัยวะที่เราสามารถใช้ในการปรับการเจริญเติบโตของท่อนาโนคาร์บอนด้วยสีต่างๆ" เจียงอธิบาย

ด้วยเทคนิคการถ่ายภาพอิเล็กตรอนแบบขั้นสูงนักวิจัยสามารถหาโครงสร้างขนาดอะตอมที่แม่นยำของฟิล์มบางของพวกเขา พวกเขาพบว่าพวกเขามีการกระจาย chirality แคบมากซึ่งหมายความว่าการวางแนวของรังผึ้งตาข่ายของผนังหลอดเกือบจะเหมือนกันทั่วทั้งกลุ่มตัวอย่าง chirality มากหรือน้อยกำหนดคุณสมบัติทางไฟฟ้าคาร์บอน nanotubes สามารถมีเช่นเดียวกับสีของพวกเขา

วิธีการที่พัฒนาขึ้นในมหาวิทยาลัย Aalto ได้ให้คำแนะนำวิธีการที่ง่ายและสามารถปรับขนาดได้อย่างมากในการผลิตแผ่นฟิล์มบางนาโนคาร์บอนที่ให้ผลผลิตสูง

"โดยปกติแล้วคุณต้องเลือกระหว่างการผลิตเป็นจำนวนมากหรือมีการควบคุมโครงสร้างของท่อนาโนคาร์บอนได้ดี" ด้วยความก้าวหน้าของเราเราสามารถทำทั้งสองอย่าง "ไว้ใจดร. เกียงเกียงนักวิจัยดุษฏีบัณฑิตในกลุ่ม

มีการติดตามงานแล้ว

เราต้องการทำความเข้าใจเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์ว่าการเติมคาร์บอนไดออกไซด์ทำโครงสร้างของท่อนาโนและสร้างสีได้อย่างไรจุดมุ่งหมายของเราคือการควบคุมกระบวนการปลูกที่สมบูรณ์เพื่อให้ท่อนาโนคาร์บอนแบบผนังเดี่ยวสามารถใช้เป็นตัวสร้าง อุปกรณ์นาโนอิเลคทรอนิคส์รุ่นต่อไป "ศาสตราจารย์เคาเพ็นนีนกล่าว

menu
menu