來自NUST MISIS無機納米材料實驗室的科學家和他們的國際同事已經證明，通過拉伸碳納米管，可以改變其結構和導電性能。這可能將納米管的應用擴展到電子和高精度傳感器，如微處理器和高精度檢測器。這篇研究文章發表在《超微顯微鏡》上(“原位瞬變電磁法探測發現的單個少壁碳納米管的手性躍遷和輸運特性”)。碳納米管可以表示為以一種特殊方式捲起來的石墨烯薄片。它有不同的“折疊”方式，導致石墨烯邊緣以不同角度相互連接，形成扶手椅、之字形或手性納米管(圖1)。圖1: 不同類型的納米管: 1)鋸齒狀的，2)手性的，3)扶手椅(或齒狀的)納米管被認為是一種很有前途的材料，可用於電子和傳感器，因為它們具有高導電性，這在微處理器和高精度探測器等領域很適用。然而，在生產碳納米管時，很難控制它們的導電性。具有金屬和半導體特性的納米管可以長成一個陣列，而基於微處理器的電子要求具有相同特性的半導體納米管。NUST MISIS無機納米材料實驗室的科學家與日本、中國和澳大利亞的一個研究小組共同提出了一種方法，該方法允許修改現成納米管的結構，從而改變其導電性能。“納米管是一個折疊的石墨烯層，它的基礎是一個正六邊形網格，頂點是碳原子。”如果將納米管中的一個碳鍵旋轉90度，就會形成一個五邊形和一個七邊形而不是六邊形，在這種情況下就會形成所謂的石威爾士缺陷。在一定條件下，這種缺陷可能發生在結構中。早在90年代末,這是預測,這個缺陷的遷移沿牆的高度激烈的納米管的應用機械應力可能導致其結構的變化——一個連續的納米管的手性的變化,從而導致其電子特性的變化。自然與數學科學博士、NUST MISIS無機納米材料實驗室“納米結構理論材料科學”基礎設施項目負責人、副教授Pavel Sorokin說。來自NUST MISIS無機納米材料實驗室的科學家已經在原子水平上進行了實驗模擬。首先，納米管被加長，形成了第一個由兩個五邊形和兩個七邊形組成的結構缺陷(一個Stone-Wales缺陷，圖2a)，在這個缺陷中，管的加長開始向兩側擴散，重新排列其他碳鍵(圖2b)。正是在這個階段，納米管的結構發生了變化。隨著進一步拉伸，越來越多的石威爾士缺陷開始形成，最終導致納米管電導率的變化(圖2)。圖2: 在原子水平上進行實驗模擬的情況“我們負責在NUST MISIS實驗室的一台超級計算機上對這一過程進行理論建模，並為實驗部分的工作開發新材料。我們很高興模擬結果[支持]實驗數據”，研究工作的合著者，物理和數學科學的候選人，NUST MISIS無機納米材料實驗室的研究員Dmitry Kvashnin補充道。該技術可以幫助金屬納米管的結構轉化，進一步應用於半導體電子和傳感器，如微處理器和超靈敏探測器。本文經授權發布，不代表36氪立場。 如若轉載請註明出處。來源出處：36氪
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