Перспективы применения фуллеренов и нанотрубок
Коммерческое применение фуллеренов пока сдерживается их высокой стоимостью, которая складывается из трудоемкости получения фуллереновой смеси и трудности выделения из нее отдельных компонентов с одинаковой структурой и свойствами. Скорее всего, в первую очередь будут развиваться те направления, в которых можно использовать массивы нанотрубок (композиционные материалы, сенсоры, защитные покрытия и пр.). По данным на апрель 2007 г., в мире выпускаются уже четыре косметических крема, содержащих фуллерены (японская, английская, американская фирмы). Публиковались отдельные данные о токсичности нанотрубок и фуллеренов, что заставило осторожно относиться к ним как к контейнерам для лекарств. Однако выяснилась недостоверность этих данных, связанная с недостаточной чистотой эксперимента. Другие эксперименты показали, что сам фуллерен не только не токсичен, но в ряде случаев проявляет в организме защитные свойства в качестве антиоксиданта. Кроме углеродных, созданы и исследуются фуллереноподобные наночастицы и нанотрубки нитрида бора (рис. 6 на цветной вклейке), карбида кремния, карбида бора и других соединений, содержащих бор, молибден, ниобий, азот, углерод, и обладающие своеобразными свойствами и перспективами использования. Нитрид бора, подобно углероду, имеет гексагональную электронную структуру, похожую на графит. Так как в природе существует огромное количество слоистых неорганических кристаллов, можно предсказать синтез разнообразных фуллереноподобных наноструктур и нанотрубок. Как всегда в науке, сработал «спусковой механизм», вызванный в данном случае открытием углеродных каркасных структур. Недавно появилось сообщение о получении нового наноматериала - графена (рис. 4.9). Он имеет структуру, аналогичную графиту, в виде пленок атомарной толщины. Получившие его английские и российские ученые сравнивают графен с «развернутой» углеродной нанотрубкой или единичным слоем графита. Высокая проводимость и особенности структуры графена делают его соперником крем С каждым днём появляются новые публикации о возможностях применения удивительных каркасных наноструктур. Из экзотических объектов фуллерены и нанотрубки быстро превращаются в коммерческие продукты, что подтверждается резким ростом патентов в этой области. Об интересах промышленности в разных областях применения углеродных нанотрубок можно судить по диаграмме (рис. 4.10).
Лекция: Фотонные кристаллы - оптические сверхрешетки Сверхрешетки В современной физике и технике успешно используются сверхрешетки. Сверхрешетки(crystal super-lattic) - это твердые тела с периодическим чередованием областей, в которых какая-либо физическая величина, характеризующая свойства тела(магнитные, электрические, упругие и т, д.), имеет разные значения. При этом размеры таких областей и расстояния между ними на несколько порядков больше межатомных расстояний. Еще в 1962 г. академик Л. В. Келдыш рассмотрел теоретически сверхрешетку и особенности ее зонной структуры. Периодическая по одной оси, слоистая структура называется одномерной сверхрешеткой (1D - от англ. dimension - размерность). Так, слоистая структура на рисунке 3.6 представляет собой ID-магнитную сверхрешетку: чередующиеся слои отличаются магнитными свойствами. Пример двумерной (2D) полупроводниковой сверхрешетки - это система квантовых ям, разделенных барьерными слоями с туннельным типом проводимости на поверхности полупроводника. В этих поверхностных структурах периодически, по двум направлениям, изменяются электрические свойства. В трехмерной (3D) сверхрешетке по трем направлениям периодически повторяются одинаковые по размеру области с различными физическими свойствами.
Популярное: Как вы ведете себя при стрессе?: Вы можете самостоятельно управлять стрессом! Каждый из нас имеет право и возможность уменьшить его воздействие на нас... Почему стероиды повышают давление?: Основных причин три... Почему человек чувствует себя несчастным?: Для начала определим, что такое несчастье. Несчастьем мы будем считать психологическое состояние... Почему люди поддаются рекламе?: Только не надо искать ответы в качестве или количестве рекламы... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (1320)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |