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一窗风景

木虫 (正式写手)

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[资源] 【其他】[转载]生长中的碳纳米管森林---漂亮的SEM图片

经过细心培植的碳纳米管阵列可以用作储能装置，存储高密度能量；也可以用来制作高效的芯片冷却系统。储能和冷却的性能取决于纳米管的质量及其阵列结构的精度。
密歇根大学 (University of Michigan) 机械工程系研究员助理教授 John Hart 一直精心地照料着这片神奇的碳纳米管森林。
本文中这些美伦美幻的纳米管图片来就出自 John Hart 之手。Hart 用扫描电子显微镜 (scanning electron microscope) 制作了这些图片。

上面这张合成图显示的都是在硅晶片表面或晶片被侵蚀的洞中垂直生长的纳米管(vertically grown nanotubes)。每一个茎状的结构都由成千上万个纳米管构成。在某些阵列下面的黑色影斑其实是催化剂。那些看上去枯萎了的阵列是因为它们生长后被浸过液体，当浸体蒸发后，纳米管便枯萎了。

上图中的复杂结构是纳米管在预先做好阵列的硅晶片上催化生长的结果。把晶片置于一个充满乙烯(ethylene)或其它含碳气体的热容器(hot chamber)内,在特定的晶片上涂上催化剂，高纯的碳管就会以惊人的速度地生长，其速度可以达到每小时500英里(约805公里)。

在这张放大的图片中，这些长在裂化处的(bridging cracks)细小纳米管树都是由直径5~10纳米的纳米管构建。

分子内力(Intramolecular forces)使纳米管彼此粘在一起，随着纳米管的飞速生长，他们便会拉着邻居一起长。但是如果生长环境不理想，催化剂过多或过少，这种粘着(stickiness)就使纳米管阵列长成出棱角、花饰(curlicues)、线条和其它结构。

通过进一步研究，Hart培植出了更复杂的结构，如上图中的手指状结构。这些或许可以用作传感器(sensing probes)。

[ Last edited by 一窗风景 on 2009-4-23 at 16:01 ]

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1楼2009-04-23 15:59:32

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一窗风景

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碳纳米管实时生长成像CNT growth imaged in real-time

【纳米科技世界论坛快讯】Scientists at Oak Ridge National Laboratory, US, have used in situ time-lapse photography and pulsed laser irradiation to investigate the growth kinetics of vertically aligned carbon nanotubes (CNTs). During the study, the team found that laser ablated CNT arrays subsequently grew faster – more than compensating for the initial loss in length. Possible explanations include:
(i) a change in catalyst activity,
(ii) an increase in temperature,
(iii) a fracture of the array that results in improved gas diffusion, or
(iv) a release in tension or straightening of the nanotubes (Nanotechnology 19 055605)

cnt sem rela time.jpg
SEM images of vertically aligned carbon nanotube arrays irradiated during growth. The horizontal bands marked as 1-5 correspond to the five subsequent irradiation events.