Užsiauginkite savo nanovamzdelius

Skalbinių ploviklio, druskos, kepimo sodos ir nano vamzdelių iliustracija Katie Benn

Kepimo soda, valgomoji druska ir ploviklis yra stebėtinai veiksmingi ingredientai ruošiant anglies nanovamzdelius. MIT tyrėjų komanda išsiaiškino, kad tokie natrio turintys buitiniai ingredientai gali katalizuoti anglies nanovamzdelių arba CNT augimą daug žemesnėje temperatūroje nei reikalauja tradiciniai katalizatoriai, nors namų orkaitė nebūtų pakankamai karšta, kad ji veiktų. Dėl šio atradimo CNT gali augti ant daugybės medžiagų, kurios išsilydys aukštesnėje temperatūroje, pavyzdžiui, polimerų ir kitų medžiagų, todėl šios medžiagos gali būti stipresnės.

Elektroniniu mikroskopu anglies nanovamzdeliai primena tuščiavidurius vištienos vielos cilindrus. Kiekvienas vamzdelis pagamintas iš suvyniotos šešiakampės anglies atomų gardelės. Ryšys tarp anglies atomų yra nepaprastai stiprus, o kai jos suformuotos į plokščią gardelę (kaip grafene) arba vamzdžio formos gardelę (kaip CNT), tokios struktūros gali turėti išskirtinį standumą ir stiprumą.

Tyrėjai paprastai augina CNT cheminio garų nusodinimo būdu, kai tokia medžiaga kaip silicio plokštelė yra padengta katalizatoriumi (dažniausiai geležies pagrindu pagamintu junginiu) ir dedama į krosnį, per kurią teka anglies turinčios dujos. Esant 800 °C temperatūrai, geležis pradeda traukti iš dujų anglies atomus, sudarydama vertikalius nanovamzdelius.

MIT mokslininkai eksperimentavo su būdais auginti CNT, kai pastebėjo, kad viena partija davė skirtingus rezultatus, nei jie tikėjosi. Vamzdžiai atrodė šiek tiek juokingai, sako aero-astro profesorius Brianas Wardle'as. Pasirodo, nedidelis natrio kiekis, kuris, kaip įtarėme, buvo neaktyvus, iš tikrųjų sukėlė visą augimą.

Jie išbandė įvairius natrio turinčius junginius, įskaitant kepimo soda, valgomąją druską ir ploviklio granules – sudedamąsias dalis, kurias galėjo įsigyti studentų centre esančioje savitarnos parduotuvėje LaVerde. Galiausiai jie atnaujino į išgrynintas šių junginių versijas.

Nors geležies katalizatoriai sudaro anglies nanovamzdelius maždaug 800 ° C temperatūroje, jie nustatė, kad natrio katalizatoriai tai padarė maždaug 480 ° C temperatūroje. Po maždaug 15–30 minučių krosnyje natris tiesiog išgaravo, palikdamas tuščiavidurius anglies nanovamzdelius.

Tikimės, kad su natriu ateityje galima gauti aukštos kokybės vamzdelius, sako aero-astro absolventas Richardas Li, pagrindinis tyrimo autorius. Net jei naudotumėte įprastą „Arm & Hammer“ soda, ji turėtų veikti.

paslėpti