1610
Графен нано-ангіна
Цей тиждень був плідним для новин, пов'язаних із застосуванням графена та інших наноматеріалів. Перший був ультратонкий перетворювач, тепер в одному журналі Nano Letters опублікував статтю про розвиток молекулярного нано-мотора, в якому графеновий шар грає ключову роль. Цей двигун складається з високо еластичної мембрани, яка грає роль поршня і молекул ClF3, які є робочим органом. Обсяг зміни робочого тіла під впливом лазера. Нано-мотор розвивається тиск до 106 Pa і може витримати більше 10000 циклів.
р.
Двигун складається з графенових частинок з включеннями ClF3. Є хімічні зв’язки між вуглецевими атомами та молекулами ClF3, які можуть легко диссоціювати. Зокрема, ці зв’язки знищуються при опроміненні лазером з довжиною хвилі 532 нм. Поломка облігацій викликає молекули, які намагаються відійти від вуглецевих атомів. В результаті підвищується тиск під графеновим шаром, графен відокремлюється від субстрату, і утворюється блостер (бульбаль). Коли лазер вимкнено, графен швидко повертається до початкового стану Сова, оскільки реактивність КФ3 дуже висока, і він утворює зв'язки з вуглецевими атомами знову. Швидке збільшення обсягу під шаром графена еквівалентне розширення робочого тіла і руху поршня в двигуні внутрішнього згоряння. Ключові параметри, які визначають потужність двигуна, є тиском, він здатний витримати, що, в свою чергу, залежить від модуля пружності мембранного матеріалу, прохідності газу мембрани і її адгезії до субстрату.
У графені, обробленому рідиною ClF3, утворюються іонні зв’язки між фтором і вуглецевим вугіллям, що призводить до позитивного заряду 1/6 отворів на атомі фтору. Такі іонні зв’язки можуть бути легко розбиті, оскільки вони мають дуже низьку енергію ~54 кДж / мол. Це близько десяти разів менше, ніж ковалентна енергія зв'язку C-F. Коли молекула КФ3 втрачає іонічний зв'язок, це призводить до переходу КФ3 на газову фазу і швидкого збільшення тиску. За даними дослідників, внутрішній тиск ~23 МПа. Цей тиск досить місцево відокремлений графен з підкладки. Завдяки високій міцності графена, модуль Jung якого може досягати 1 TPa, а низька газопроникність, весь газ залишається всередині бульбашки. Структурний аналіз графена показав, що навіть після 10000 циклів, не відбулися структурні порушення. Автори вважають, що характеристики такого двигуна можуть бути значно поліпшені за рахунок оптимізації параметрів лазерного імпульсу, діаметру балки, а також вибору найбільш ефективного «робочого тіла».
79829462
На жаль, доступ до повного тексту статті оплачується, але додаткові матеріали вільно доступні на сайті журналу.
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
EnglishDeutschPусский简体中文中國傳統EspañolالعربيةFrançaisελληνικάDanskАнглійскаябългарски
Джерело: habrahabr.ru/post/221601/
р.Двигун складається з графенових частинок з включеннями ClF3. Є хімічні зв’язки між вуглецевими атомами та молекулами ClF3, які можуть легко диссоціювати. Зокрема, ці зв’язки знищуються при опроміненні лазером з довжиною хвилі 532 нм. Поломка облігацій викликає молекули, які намагаються відійти від вуглецевих атомів. В результаті підвищується тиск під графеновим шаром, графен відокремлюється від субстрату, і утворюється блостер (бульбаль). Коли лазер вимкнено, графен швидко повертається до початкового стану Сова, оскільки реактивність КФ3 дуже висока, і він утворює зв'язки з вуглецевими атомами знову. Швидке збільшення обсягу під шаром графена еквівалентне розширення робочого тіла і руху поршня в двигуні внутрішнього згоряння. Ключові параметри, які визначають потужність двигуна, є тиском, він здатний витримати, що, в свою чергу, залежить від модуля пружності мембранного матеріалу, прохідності газу мембрани і її адгезії до субстрату.
У графені, обробленому рідиною ClF3, утворюються іонні зв’язки між фтором і вуглецевим вугіллям, що призводить до позитивного заряду 1/6 отворів на атомі фтору. Такі іонні зв’язки можуть бути легко розбиті, оскільки вони мають дуже низьку енергію ~54 кДж / мол. Це близько десяти разів менше, ніж ковалентна енергія зв'язку C-F. Коли молекула КФ3 втрачає іонічний зв'язок, це призводить до переходу КФ3 на газову фазу і швидкого збільшення тиску. За даними дослідників, внутрішній тиск ~23 МПа. Цей тиск досить місцево відокремлений графен з підкладки. Завдяки високій міцності графена, модуль Jung якого може досягати 1 TPa, а низька газопроникність, весь газ залишається всередині бульбашки. Структурний аналіз графена показав, що навіть після 10000 циклів, не відбулися структурні порушення. Автори вважають, що характеристики такого двигуна можуть бути значно поліпшені за рахунок оптимізації параметрів лазерного імпульсу, діаметру балки, а також вибору найбільш ефективного «робочого тіла».
79829462
На жаль, доступ до повного тексту статті оплачується, але додаткові матеріали вільно доступні на сайті журналу.
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
EnglishDeutschPусский简体中文中國傳統EspañolالعربيةFrançaisελληνικάDanskАнглійскаябългарски
Джерело: habrahabr.ru/post/221601/