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El grafeno nano-motor
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Esta semana ha sido fructífera en las noticias relacionadas con las aplicaciones del grafeno y otros nanomateriales. Primero fue ultrafina transistor , ahora en la misma revista Nano Letters publicó statyu el desarrollo de nano-motor molecular en el que la capa de grafeno juega un papel clave. Este motor consiste en una membrana de alta elasticidad, que desempeña el papel de pistón, y las moléculas ClF 3 sub>, es un cuerpo de trabajo. El volumen del fluido de trabajo se cambia bajo la influencia del láser. Nano motor desarrolla presión a 10 6 sup> Pa y mantiene más de 10 000 ciclos.
El motor se compone de partículas de grafeno con inclusiones ClF 3 sub>. Entre los átomos de carbono y moléculas ClF 3 sub> enlaces químicos surgen CF, que puede ser fácilmente disociado. En particular, estos enlaces se rompen por irradiación con un láser con una longitud de onda de 532 nm. Bonos de destrucción conduce al hecho de que las moléculas de tratar de "alejarse" de átomos de carbono. Como resultado, la presión aumenta bajo la capa de grafeno, el grafeno se separa del sustrato, y se forma de un blister (burbuja). Al desactivar el láser, el grafeno vuelve rápidamente a su estado plano búho original reactividad ClF 3 sub> es muy alta, y de nuevo se forma enlaces con los átomos de carbono. El rápido incremento en el volumen bajo una capa de grafeno es equivalente a la expansión del fluido de trabajo y el movimiento del pistón en un motor de combustión interna. Los parámetros clave que determinan la potencia del motor es la presión que puede soportar, que a su vez depende de que el módulo de elasticidad del material de la membrana, la permeabilidad al gas de la membrana y su adhesión al sustrato.
En grafeno tratada líquido ClF 3 sub> formar enlaces iónicos entre el flúor y carbono, formando de ese modo una carga positiva que constituye 6,1 orificios por átomo de flúor. Tales enlaces iónicos pueden ser fácilmente roto, ya que tienen una energía muy pequeña de ~ 54 kJ / mol. Esto es cerca de diez veces menos energía Sánchez enlace covalente CF. Cuando una molécula cuasi estable ClF 3 sub> pierde su enlace iónico, esto conduce a una transición ClF 3 sub> en la fase de gas y un aumento rápido de la presión. Según los investigadores, la presión interna de ~ 23 MPa. Esta presión es suficiente para que las oficinas locales del sustrato grafeno. Gracias a la alta resistencia del grafeno, el módulo de Young puede alcanzar 1 TPA, y baja permeabilidad, todo el gas que queda dentro de la burbuja. Análisis estructural de grafeno demostró que, incluso después de 10.000 ciclos, no se produce ningún daño estructural. Los autores creen que las características del motor se puede mejorar significativamente mediante la optimización de los parámetros del pulso láser, el diámetro del haz, así como la selección de los más eficaces "cuerpo de trabajo».
Por desgracia, el acceso al texto completo de la exigible artículo, pero en el sitio web de la revista es de libre acceso adicionales .
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Texto preparado en editor de blog de © SoftCoder.ru h6>
El motor se compone de partículas de grafeno con inclusiones ClF 3 sub>. Entre los átomos de carbono y moléculas ClF 3 sub> enlaces químicos surgen CF, que puede ser fácilmente disociado. En particular, estos enlaces se rompen por irradiación con un láser con una longitud de onda de 532 nm. Bonos de destrucción conduce al hecho de que las moléculas de tratar de "alejarse" de átomos de carbono. Como resultado, la presión aumenta bajo la capa de grafeno, el grafeno se separa del sustrato, y se forma de un blister (burbuja). Al desactivar el láser, el grafeno vuelve rápidamente a su estado plano búho original reactividad ClF 3 sub> es muy alta, y de nuevo se forma enlaces con los átomos de carbono. El rápido incremento en el volumen bajo una capa de grafeno es equivalente a la expansión del fluido de trabajo y el movimiento del pistón en un motor de combustión interna. Los parámetros clave que determinan la potencia del motor es la presión que puede soportar, que a su vez depende de que el módulo de elasticidad del material de la membrana, la permeabilidad al gas de la membrana y su adhesión al sustrato.
En grafeno tratada líquido ClF 3 sub> formar enlaces iónicos entre el flúor y carbono, formando de ese modo una carga positiva que constituye 6,1 orificios por átomo de flúor. Tales enlaces iónicos pueden ser fácilmente roto, ya que tienen una energía muy pequeña de ~ 54 kJ / mol. Esto es cerca de diez veces menos energía Sánchez enlace covalente CF. Cuando una molécula cuasi estable ClF 3 sub> pierde su enlace iónico, esto conduce a una transición ClF 3 sub> en la fase de gas y un aumento rápido de la presión. Según los investigadores, la presión interna de ~ 23 MPa. Esta presión es suficiente para que las oficinas locales del sustrato grafeno. Gracias a la alta resistencia del grafeno, el módulo de Young puede alcanzar 1 TPA, y baja permeabilidad, todo el gas que queda dentro de la burbuja. Análisis estructural de grafeno demostró que, incluso después de 10.000 ciclos, no se produce ningún daño estructural. Los autores creen que las características del motor se puede mejorar significativamente mediante la optimización de los parámetros del pulso láser, el diámetro del haz, así como la selección de los más eficaces "cuerpo de trabajo».
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Fuente: habrahabr.ru/post/221601/
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