有争议的新理论对纳米管的生长

美国科学家提出了一个新的理论对碳纳米管生长。如果实验证实他们的预测,会有一些实际意义理论研究者在实验室里试图控制纳米管生长。但专家说,这个理论可能是不现实的。

碳纳米管基本上是石墨烯卷——空心圆柱体的碳原子排列在一个六角晶格。但是他们不卷起来像张纸;他们自组装或“生长”管的长度方向,促使科学家们想知道到底是每个新碳层形成。

鲍里斯Yakobson莱斯大学和他的同事们,休斯顿,在俄亥俄州和本田研究所已经提出一个公式,他们说提供了一个模型扩展的过程。Yakobson把它比作编织地毯——更多的原子缺陷或“线程”暴露在不断增长的,更快的增长收益。

的缺陷是一个扩展螺旋原子构成的线管,“Yakobson解释道。你可以想象这些缺陷作为线程的结束,所以线头越多,越快管将增长。

缺陷的数量在不断增长的优势最终依赖于管的手性,或“滚”的角度。手性管暴露出许多缺陷,所以迅速形成。non-chiral管,相比之下,不是通过增加螺旋形成“线程”,而是添加完整的碳原子环。因此,解释Yakobson能源障碍必须克服每一次将发起一个新环。

基于纳米管专家妮可Grobert牛津大学,英国,警告说,团队的工作是纯粹的理论和在现实生活中可能解释经济增长过程的系统。这与现实无关,我认为,因为管生长的条件非常混乱,”她说。你必须看看不同的方法用于生长碳纳米管,我应该认为所有这些不同的增长情况,所以你不能拿出一个理论和解释所有。”

大卫汤姆?山峡,研究纳米材料在密歇根州立大学,东兰辛,我们说,模型与所有知道纳米管的形成过程催化粒子的存在。它也违背常识的声称纱线,代表单原子的碳链,应该很好地连接到对方,形成一个空心管,”他说。

目前尚不确定,Yakobson承认。我们要通过无休止的验证过程。但他认为,数据从先前的研究到目前为止支持他的团队的发现——例如,数据取自不同生长方法展示了一个丰富的纳米管有大量手性角度,预测的公式。

了解纳米管生长将帮助科学家控制他们的结构,可能导致管与预定义的性能及应用,Grobert说。但她认为Yakobson的纳米管生长理论太遥远了。

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