دانشمندان ردیف‌هایی از اتم‌های فلزی را در بسته‌های نانوالیاف می‌پیچانند

04 مارس 2023 (اخبار نانوورکمحققان دانشگاه متروپولیتن توکیو با موفقیت اتم‌های فلز ایندیم را در بین الیاف مجزا در بسته‌های نانوالیاف کالکوژنید فلزات واسطه رزوه‌اند. با غوطه‌ور کردن بسته‌ها در گاز ایندیم، ردیف‌هایی از اتم‌ها توانستند راه خود را در بین الیاف ایجاد کنند تا از طریق درون‌مایه‌سازی، نانوساختار منحصربه‌فردی ایجاد کنند. از طریق شبیه‌سازی‌ها و اندازه‌گیری‌های مقاومت، دسته‌های منفرد دارای خواص فلزی هستند و راه را برای کاربرد به عنوان نانوسیم‌های انعطاف‌پذیر در نانومدار هموار می‌کنند. گزارش کار در (ACS نانو, "تداخل ایندیوم فاز بخار در نانوالیاف واندروالس از سیم های W6Te6 نازک اتمی"). شکل 1. (الف) ساختار کریستالی سه بعدی TMC متشکل از نانوالیاف TMC که توسط ردیف‌های تک اتمی یک عنصر درون‌گیر احاطه شده‌اند. (ب) نمای انتهایی و جانبی یک نانوالیاف TMC منفرد. کالکوژن ها طلایی، فلزات واسطه سبز و عنصر بینابینی بنفش تیره است. (تصویر: دانشگاه متروپولیتن توکیو) سیم های اتمی از کالکوژنیدهای فلزات واسطه (TMCs) نانوساختارهایی متشکل از یک فلز واسطه و یک عنصر گروه 16 مانند گوگرد، سلنیوم و تلوریم هستند. آنها می توانند خود به خود در طیف وسیعی از ساختارها با ابعاد مختلف جمع شوند و آنها را در قلب انقلابی در نانومواد قرار دهند که در سال های اخیر کانون تحقیقات شدید بوده است. به طور خاص، دسته‌ای از ساختارهای سه بعدی TMC مورد توجه خاصی قرار گرفته‌اند که شامل دسته‌هایی از نانوالیاف TMC است که توسط اتم‌های فلزی در بین الیاف کنار هم قرار گرفته‌اند و همگی شبکه‌ای منظم را در مقطع خود تشکیل می‌دهند (شکل 3 را ببینید). بسته به انتخاب فلز، ساختار حتی می تواند تبدیل به یک ابررسانا شود. علاوه بر این، با نازک کردن بسته‌ها، می‌توان آن‌ها را به ساختارهای انعطاف‌پذیری تبدیل کرد که الکتریسیته را هدایت می‌کنند: این امر نانوساختارهای TMC را به یک نامزد اصلی برای استفاده به عنوان سیم‌کشی در نانومدار تبدیل می‌کند. با این حال، ساختن این ساختارها به الیاف بلند و نازک که برای مطالعه عمیق آنها مورد نیاز است، دشوار بوده است. فناوری نانو برنامه های کاربردی. تیمی به رهبری استادیار یوسوکه ناکانیشی و دانشیار یاسومیتسو میاتا در حال مطالعه تکنیک های سنتز نانوساختارهای TMC بوده اند. در کار اخیر، آن‌ها نشان دادند که می‌توانند بسته‌های بلند و نازکی از TMC‌ها (بدون فلز) را در مقیاس‌های طولی بی‌سابقه تولید کنند. اکنون، آنها از واکنش فاز بخار برای تبدیل ردیف‌های نازک اتمی ایندیوم به بسته‌های نازک تلورید تنگستن استفاده کرده‌اند. اتم‌های فلزی ایندیم با قرار دادن بسته‌های نانوالیاف طولانی خود در معرض بخار ایندیم تحت خلاء در دمای 500 درجه سانتی‌گراد، راه خود را به فضای بین نانوالیاف مجزای تشکیل‌دهنده بسته‌ها باز کردند و ردیفی از ایندیم را تشکیل دادند که الیاف را به هم متصل می‌کند. با یکدیگر. (الف) شماتیک ساختار اتمی هر دو دسته نانوالیاف تلورید تنگستن و ساختار میانی نهایی، همراه با تصاویر میکروسکوپ الکترونی عبوری روبشی. (ب) نانوالیاف سه بعدی TMC روی یک بستر سیلیکونی سنتز شده است. (تصویر: دانشگاه متروپولیتن توکیو) آنها با تولید موفقیت آمیز مقادیر زیادی از این بسته‌های TMC رزوه‌دار، به مطالعه خواص نانوسیم‌های جدید خود پرداختند. با نگاه کردن به مقاومت به عنوان تابعی از دما، آنها به طور قطعی نشان دادند که دسته‌های منفرد مانند یک فلز رفتار می‌کنند و بنابراین الکتریسیته را هدایت می‌کنند. این با شبیه‌سازی‌های کامپیوتری مطابقت داشت، و همچنین نشان داد که ساختارها چقدر مرتب هستند. جالب توجه است، آنها دریافتند که این ساختار کمی متفاوت از دسته های حجیم نانوالیاف همراه است، به این دلیل که ردیف های در هم آمیخته باعث می شود هر نانوالیاف کمی حول محور خود بچرخد. تکنیک این تیم نه تنها محدود به ایندیوم و تنگستن تلورید است و نه به این ساختار خاص. آنها امیدوارند که کارشان الهام بخش فصل جدیدی برای توسعه نانومواد و مطالعه خواص منحصر به فرد آنها باشد.

• محتوای مبتنی بر SEO و توزیع روابط عمومی. امروز تقویت شوید.
• پلاتوبلاک چین. Web3 Metaverse Intelligence. دانش تقویت شده دسترسی به اینجا.
• منبع: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/newsid=62498.php