ארובות ננו מדומות מראות שמעגל קירור בננומטריה אפשרי

ניקוי מנדפים וארובות - שטיפת מנדף (יוני 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

התאמת אטומית קלה יוצרת קונוס דמוי "ארובה" בין הגרפן לננו-צינור כדי לתת לחום דרך להימלט

קירור ונושאים אחרים שמקורם קנה המידה להמשיך לחסום ננואלקטרוניקה מלהגיע הפוטנציאל שלהם משבש מלא. מניעת החום לבנות את הננומטריה מן האלקטרוניקה מוטבע מזיק נשאר מאתגר, אבל חוקרים מאוניברסיטת רייס נקבע כי כמה התאמות ננו לאפשר גראפן פחמן צמתים Nanotube להצטיין העברת חום הרחק ננואלקטרוניקה ומניעת נזק מבני.

בתיאוריה, כל מה שנדרש הוא בניית קונוס כמו "ארובה" בין גרפן ו Nanotube לתת חום דרך להימלט. זה מה רייס אוניברסיטת התיאורטיקן פיסיקאי בוריס Yakobson טוען במאמר מחקר שפורסם ב האגודה האמריקאית לכימיה של Journal of Physical Chemistry C.

צינורות גרפן, כמו צינורות פחמן, להצטיין במהירות העברת חשמל פונונים - אטומים או מולקולות חומר מרוכז כי קולקטיבית מתנהגים במצב עירור ליצור תכונות פיזיות כמו מוליכות חשמלית. שני סוגים של צינורות מורכבים של שישה אטום הטבעות בצורת רשת תיל דמוי עוף, אבל כאשר Nanotube הוא גדל מן הגרפן עצמו, האטומים ליצור טבעת צדדית שבעה צדדי זה מצוין לאחסון מימן לאפליקציות אנרגיה אבל מפזר פונונים ומגביל את שחרור החום.

Yakobson וצוותו גילו - באמצעות סימולציה - כי הסרת אטומים מנקודות ספציפיות בבסיס גראפן דו מימדי כוחות קונוס להרכיב בין גרפן לבין Nanotube. המאפיינים גיאומטריים וכתוצאה מכך דורשים את אותו מספר של heptagons הכולל ולהשאיר נתיב ברור פיזור חום ננואלקטרוניקה.

"האינטרס שלנו בקידום יישומים חדשים עבור פחמן נמוך - פולרנים, ננו-צינורות וגראפן - הוא רחב", אמר יעקובסון. "ארובות" עשוי לשמש אבני הבניין כדי למלא חללים תלת ממדי עם עיצובים שונים, "יצירת פיגומים anisotropic, לא אחיד עם תכונות שאף אחד מהחומרים בתפזורת הנוכחית יש. במקרה זה, למדנו שילוב של צינורות וגרפן, מחוברים על ידי קונוסים, מונעים על ידי רואה צורות כאלה שהושגו במעבדות הניסוי של עמיתינו. "

הדמיון של צוות רייס נבדק באמצעות מוליך פונוני עם צינורות נייחים, גראפן עמוד, וארובות ננו עם רדיוס קונוס של 20 או 40 אנגסטרומים. כל אחד מהם הציע מידה שונה של מוליכות. עמוד גראפן היה מוליך פחות 20% מאשר צינורות פשוטים, בעוד הארובות 20-angurom ננו היו מוליכים כמו צינורות פשוטים. ארובת ננו אשר קוטר נמדד 40 אנגסטרומים הציע שיפור של 20% מעל צינורות.

"יכולת ההתאמה של מבנים כאלה היא כמעט בלתי מוגבלת, הנובעת מהאפשרויות המשולבות העצומות של הסדרת המודולים הבסיסיים", אמר אלכס קוטאנה, מדען מחקר של רייס ומחבר המחקר. "האתגר האמיתי הוא למצוא את המבנים השימושיים ביותר, בהתחשב במספר עצום של אפשרויות, ולאחר מכן להפוך אותם במעבדה בצורה מהימנה."

כדי לקרוא את העיתון של Yakobsen, בקר בכתובת //bit.ly/2jUzOEQ .