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国际新研发:自组装、稳定且坚固的纳米石墨烯线

   日期:2021-04-08     来源:贤集网    浏览:218    
核心提示:纳米石墨烯具有柔韧性,且具有独特的物理和电子特性,由仅一个原子厚的蜂窝状排列的碳分子组成。但该技术仍在发展的早期,当前的
纳米石墨烯具有柔韧性,且具有独特的物理和电子特性,由仅一个原子厚的蜂窝状排列的碳分子组成。但该技术仍在发展的早期,当前的制造方法需要添加取代基以获得均匀的材料。到现在为止,无添加剂的方法会导致纤维脆弱且易碎。
  一个国际研究人员团队已开发出自组装、稳定且坚固的纳米石墨烯线。
  该小组着手合成弯曲的,无限堆积的纳米石墨烯,例如纸板罐中的土豆片,组装成纳米线。
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  由咬合翘曲的纳米石墨烯分子制成的碳纳米纤维束的层次结构的示意图
  研究人员说,有效堆叠的碳氢化合物线有可能被用作多种纳米半导体材料。以前,为了控制导线的组装,必须引入与所需电子功能不相关或不会抑制所需电子功能的取代基。
  通过从制造过程中去除取代基或添加剂,研究人员可以开发出具有特定的所需电子功能的分子材料。为了实现这一目标,研究小组开发了一种称为“咬合”翘曲纳米石墨烯(bWNG)的分子,该分子具有68个碳原子和28个氢原子形成“咬合苹果”形状。溶液形式生成,当在己烷(具有六个碳原子的汽油中的一种成分)存在下蒸发24小时后,bWNG变成凝胶。
  研究人员试图使原始溶液的分子重结晶,以通过X射线晶体学检查bWNG凝胶的具体结构。通过用X射线照射晶体并观察其衍射方式,该技术可以揭示晶体的原子和分子结构。
  研究人员说,我们试图重结晶多次以确定结构,但是它长到只有几百纳米。他指出,这种尺寸对于X射线晶体学来说太小了。只有通过电子衍射(一种确定有机材料结构的新方法),我们才能分析该结构。
  电子衍射类似于X射线晶体学,但是它使用电子代替X射线,从而导致与样品材料发生干涉,从而表明内部结构。
  他们发现,bWNG凝胶由双链,双螺旋纳米纤维组成,它们是由弯曲的,可堆叠的纳米石墨烯组装而成的。
  研究人员说,纳米纤维的结构是双链双螺旋,非常稳定,因此很坚固。接下来,我们希望实现一种完全由碳原子制成的半导体线。
 
 
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