science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Simulatie laat zien dat diamanten nanodraad misschien toch niet zo broos hoeft te zijn

De atomaire configuraties van een segment van DNT, inzetstukken tonen de structurele weergave van de poly-benzeenringen en het Stone-Wales-defect (SWD). Krediet:arXiv:1511.01583 [cond-mat.mtrl-sci]

(Phys.org) - Een team van onderzoekers uit Australië en Singapore heeft via simulatie ontdekt dat diamanten nanothreads misschien niet zo broos hoeven te zijn als werd aangenomen. In hun papier geüpload naar de arXiv server, het team beschrijft de simulaties die ze hebben gemaakt en waarom ze denken dat defecten in het bouwproces de sleutel kunnen zijn om bruikbare structuren uit het materiaal te maken.

Vorige maand kondigde een team van onderzoekers van de Pennsylvania State University aan dat ze een materiaal hadden gemaakt dat ze diamantnanothread noemden:eendimensionale kristallen die zijn afgedekt met waterstof en aan elkaar zijn gehecht om kleine kettingen te vormen. De resultaten werden naar behoren genoteerd door de wetenschappelijke gemeenschap, maar rapporten van het team suggereerden dat naarmate de kettingen langer werden, ze werden brozer, het gebruik ervan bij het creëren van interessante of nuttige structuren te voorkomen. Ze suggereerden ook dat als er een manier zou kunnen worden gevonden om het broze effect te voorkomen, het is misschien mogelijk om een ​​draad te maken die lang genoeg is om als basis te dienen voor een ruimtelift. In deze nieuwe poging de onderzoekers melden dat ze een manier hebben gevonden om vergelijkbare ketens te vormen die niet broos zijn - hoewel hun onderzoek tot nu toe strikt virtueel is geweest - ze hebben structuren op een computer gemodelleerd, simulaties maken.

Bij de echte experimenten de onderzoekers creëerden de draden door vloeibare benzeen aan grote druk bloot te stellen en vervolgens langzaam de druk af te laten, en dat diende als startpunt voor de onderzoekers die de nanothreads wilden modelleren die in het eerdere werk werden geproduceerd. Ze merkten meteen op dat er verschillende configuraties konden worden gevormd, afhankelijk van de manier waarop de atomen bonden. Ze merkten ook op dat er ook vaak defecten in de kettingen voorkwamen, en toen ze dat deden, de draden die daaruit voortkwamen waren minder stijf, betekent minder broos. Het idee verder uitdiepen, het team ontdekte dat als ze opzettelijk dergelijke defecten hadden geïntroduceerd, ze konden de constructie van constructies simuleren die kneedbaar waren.

Het is op dit moment niet duidelijk hoe dicht de simulaties bij toepassingen in de echte wereld zouden zijn, maar het is waarschijnlijk dat andere teams zullen opvolgen wat gevonden is om te onderscheiden of hun idee goed is, en als het zo is, als er inderdaad lange bruikbare draden zouden kunnen worden gemaakt - misschien lang genoeg om te worden gebruikt voor die ongrijpbare ruimtelift.

© 2015 Fys.org