science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Gebruik maken van de diva's van de nanowereld

Tapijten van boornitride-nanobuisjes gekweekt op een substraat door de onderzoeksgroep van Yoke Khin Yap

(PhysOrg.com) -- Boornitride nanobuisjes (BNNT's) zijn de diva's van de nanowereld. In het bezit van aantrekkelijke eigenschappen, ze zijn ook notoir temperamentvol in vergelijking met hun op koolstof gebaseerde neven.

Aan de positieve kant, ze zijn bestand tegen ongelooflijk hoge hitte, ruim boven 1, 100 graden Celsius, zegt Yoke Khin Yap, een universitair hoofddocent natuurkunde aan de Michigan Technological University. “Koolstofnanobuisjes zouden branden als houtskool in een barbecue bij de helft van die temperaturen, " hij zegt. En de elektrische eigenschappen van BNNT's zijn opmerkelijk uniform. Perfecte isolatoren, nanobuisjes van boornitride kunnen worden gedoteerd met andere materialen om designerhalfgeleiders te vormen die kunnen worden gebruikt in krachtige elektronica.

Helaas, nanobuisjes maken van boor en stikstof is makkelijker gezegd dan gedaan. “Het maken van koolstofnanobuisjes is eenvoudiger, zoals koken, ’ zegt Jaap. boornitride nanobuisjes, anderzijds, altijd al kieskeurig geweest, speciale instrumenten vereist, gevaarlijke chemie, of temperaturen van meer dan 1, 500 graden Celsius om in elkaar te zetten. Zelfs daarbij, de producten zijn doorschoten met onzuiverheden.

“We zitten al meer dan 10 jaar vast omdat niemand ze goed op substraten kon kweken, ’ zegt Jaap. "Maar nu kunnen we het wel."

Zoals het blijkt, boornitride nanobuisjes hadden alleen wat aanmoediging nodig. Yap en zijn team hebben virtuele Perzische tapijten gekweekt van de kleine vezels op een substraat gemaakt van eenvoudige katalysatoren, magnesium oxide, ijzer of nikkel. En ze zijn erin geslaagd met dezelfde instrumenten voor het kweken van koolstofnanobuisjes, om ongeveer 1, 100 graden Celsius. En, hun kwaliteit is perfect, .het huidige werk. "Ik hoop dat dit meer onderzoekers aanmoedigt om BNNT's te kweken met behulp van de nieuwe techniek, ’ zei Jaap.

De boornitride-nanobuisjes kunnen uitsluitend op deze katalysatoren worden geassembleerd, zodat de onderzoekers precies kunnen bepalen waar ze groeien. "Je zou 'Michigan Tech' in nanobuisjes kunnen schrijven, ’ zegt Jaap.

Deze transparante nanobuisjes hebben nog een andere interessante eigenschap:ze werpen water af als een eendenrug, een kwaliteit die bekend staat als het lotuseffect. “Het water glijdt gewoon weg, " hij zegt. “Alles dat ermee bedekt is, is niet alleen vlekbestendig, het zou worden beschermd tegen alles wat in water oplosbaar is.” Deze superhydrofobiciteit houdt op alle pH-niveaus, dus alles dat ermee is bedekt, wordt beschermd tegen zelfs de sterkste zuren en alkaliën.

Het onderzoek werd gefinancierd via een National Science Foundation Career Grant. Een document waarin Yap's ontdekkingen worden beschreven, "Gedessineerde groei van boornitride-nanobuizen door katalytische chemische dampafzetting, ” is online gepubliceerd door het tijdschrift Chemie van materialen .