激光創造渦旋精確操縱碳納米管
作者:中國科學院成都有機化學有限公司 來源:http://www.sikpqwc.cn 日期:2016-04-27 14:01:10
OFweek激光網訊:由于體積小,碳納米管可以被用于許多領域。比如,幫助研究人員增加金屬抗輻射能力、檢測肉類腐爛、破壞癌細胞和創建人造肌肉纖維等。但是精確操縱碳納米管非常困難,因為其直接比人類頭發還要小50000倍。美國普渡大學研究人員提出了一種排列碳納米管的新方法,主要利用電子脈沖和激光光束產生的渦旋。
他們操縱碳納米管所使用的方法包括兩階段。首先,通過快速動電學構圖使得納米管垂直排列。這一過程包括兩個由氧化銦錫材料構成的電極,納米管懸浮在兩個電極之間的去離子水中。當電極間形成電場,所有的納米管就"站立"在水中。通過施加不同的電流強度,研究人員就能調諧受影響的納米管數量。
然后,通過紅外激光器加熱去離子水,形成環形渦旋。這種渦旋可以捕獲納米管,并可將其移動放置在氧化銦錫表面的任何地方。這種精確定位可被用于納米管配置,例如傳感器、電路和微芯片等。
美國普渡大學機械工程教授Steven T. Wereley表示:“當我們提供電場時,納米管立刻垂直排列。當我們提供激光光束時,渦旋將納米管引入一個小型的納米管森林。”
由于碳納米管層和單原子一樣薄,在一些研究中,多層碳納米管結構被應用。研究人員相信這種操縱技術可用于其他微觀結構,例如納米棒和納米線,這些已經成為近期電池研究的重要方向。