Investment Group Of Marketing
IMG
(St. Petersburg, RUSSIA)
2002-2010 Your Web Site Corporation. All rights reserved.
НОВОСТИ
Инвестиционно-Маркетинговая Группа
Изучено поведение металла в фуллеренах
30.12.2009 г.
Международная группа исследователей смогла зафиксировать поведение индивидуальных атомов металла, перемещающихся и вступающих в реакции в границах углеродных нанотрубок.
Результаты их исследования не только демонстрируют новые возможности аналитической техники, но и показывают, что внутренняя поверхность фуллеренов и нанотрубок не такая инертная, как считалось ранее.
Единичные атомы диспрозия инкапсулированы в фуллерены C82, которые выстраиваются в линию при помещении в углеродные нанотрубки. Через некоторое время из-за разрушения связей углерод-углерод в присутствии диспрозия фуллерены сливаются. (Angew. Chem. Int. Ed., 2009, DOI: 10.1002/anie.200902243)
Андрей Чувилин (Andrey Chuvilin), работающий в Университете Ульма (Германия), инкапсулировали единичные атомы диспрозия в полости фуллеренов, состоящих из 82 атомов углерода, после чего поместили «заполненные диспрозием клетки» в одностенные углеродные нанотрубки, в которых фуллерены размещались подобно горошинам в стручке.
С помощью просвечивающей электронной микроскопии с аберрационной коррекцией (aberration-corrected transmission electron microscopy) исследователи смогли непосредственно наблюдать взаимодействие атомов диспрозия с фуллереном и нанотрубкой.
Работавший над проектом Андрей Хлобыстров (Andrei Khlobystov) из Университета Нотингема отмечает, что новая методика позволяет использовать пучок электронов меньшей энергии, чем нужен для обычной просвечивающей электронной микроскопии. Высокоэнергетичный пучок электронов, применяющийся в обычной ТЕМ, может повредить анализируемые структуры, поэтому новый метод позволяет наблюдать свойства объектов, не являющиеся результатом использования микроскопа.
Исследователи могли наблюдать, как атомы диспрозия пытались «разжевать» стенки клетки из фуллерена, временами ускользая из нее. Находящиеся рядом поврежденные фрагменты фуллеренов сливались с образованием небольших нанотрубок. Тем временем высвободившиеся атомы диспрозия образуют кластеры, в свою очередь, атаковавшие стену главной нанотрубки, разрушая ее.
Хлобыстов отмечает, что разрушение связей углерод-углерод в фуллеренах и нанотрубках катализируется диспрозием. Один атом диспрозия способен разрушить углерод-углеродную связь фуллерена, однако для разрушения более термодинамически стабильной (в сравнении с фуллереном) нанотрубки требуется кластер, состоящий из семи-восьми атомов диспрозия.
По словам исследователей, результаты работы демонстрируют, что просвечивающая электронная микроскопия с аберрационной коррекцией позволяет наблюдать сложные взаимодействия на беспрецедентном уровне разрешения, позволяющего различать отдельные атомы углерода в стенке нанотрубки. Помимо этого, исследователи, к своему удивлению, обнаружили, что стенка нанотрубки может быть разрушена частицами, содержащимися в нанотрубке, опровергнув бытовавшее мнение о химической инертности внутренних стенок нанотрубок.
Источники:
1. Angew. Chem. Int. Ed., 2009
2. Chemport
http://m-protect.ru/index.php?option=com_content&task=view&id=1073&Itemid=30
Магнитные микромашины из жидкого железа
03.08.2010 г.
Исследователи из Китая разработали микроскопические пружины и турбины, пропуская свет через феррожидкости (ferrofluids) – жидкости, содержащие наночастицы железа. Есть надежда, что новые формы смогут найти применение в будущем – от систем для доставки лекарств до сложных компонентов электронных устройств.
Такие микромашины ранее получали с помощью травления кремния, такое же травление применяется для получения компьютерных микросхем. Однако микромашины из кремния достаточно сложно поддаются дистанционному контролю, что ограничивает возможности их практического применения. Поскольку новые микросистемы получены из полимеризованного железа, их вращательным или поступательным движением можно управлять с помощью внешних магнитных полей.
Получение микронаномашин Making remotely controllable micronanomachines. (Рисунок из Adv. Mater., 2010, DOI: 10.1002/adma.201000542)
Возглавлявший исследование Хонг-Бо Сан (Hong-Bo Sun) из Университета Джилинь в Чанчуне отмечает, что прорыв в создании микромашин из железа был сделан тогда, когда исследователи разработали химический метод получения стабильной, гомогенной и прозрачной феррожидкости, которая может полимеризоваться при
Для того, чтобы достигнуть этого исследователи из группы Суна нанесли полимер 3-(триметоксисилил)пропилметакрилат [3-(trimethoxysilyl)propylmethacrylate (MPS)] на поверхность наночастиц из оксида железа (Fe3O4). Обработанные таким образом наночастицы суспендировали в смеси растворителей, получая феррожидкость.
Затем исследователи с помощью высокоточных лазеров аккуратно нарисовали нужные формы на феррожидкости, и, для окончательного получения целевых микроформ отмыли оставшуюся жидкость. В отличие от жестких и твердых систем из кремния микросистемы из железа эластичны и гелеподобны.
Исследователи продемонстрировали турбину, похожую на трехлопастной вентилятор и пружину – и та и другая деталь была размером около одной сотой части миллиметра, и сообщили, что аналогичным способом могут получить и более сложные устройства.
Сун отмечает, что исследователи изучают возможности применения полученных ими деталей в различных областях – так микротурбина может оказаться полезной для перемешивания небольших объемов жидкости, более сложные конструкции перспективны как системы для доставки лекарств.
Гэри Фридмен (Gary Friedman), разрабатывающий близкие по строению микроэлектромеханические системы в Университете Дрекселя (Филадельфия, США) отмечает, что предложенный китайскими коллегами метод получения микроустройств уникален и является существенным шагом вперед в направлении разработки новых микроустройств с интересными практически полезными свойствами – возможно, что новый метод позволит создать микромашины, которые будут направленно перемещаться по телу человека под действием внешних магнитных полей.
Источники:
1. Adv. Mater., 2010, DOI: 10.1002/adma.201000542
2. http://www.chemport.ru/datenews.php?news=2154
НОВОСТИ
Наука
Техника
Информационные технлогии
Биотехнологии
Нанотхнологии
Физико-химия материалов
Транспорт
Туризм
Физико-химия материалов
