國際新研發:自組裝、穩定且堅固的納米石墨烯線
納米石墨烯具有柔韌性,且具有獨特的物理和電子特性,由僅一個原子厚的蜂窩狀排列的碳分子組成。但該技術仍在發展的早期,當前的制造方法需要添加取代基以獲得均勻的材料。到現在為止,無添加劑的方法會導致纖維脆弱且易碎。
一個國際研究人員團隊已開發出自組裝、穩定且堅固的納米石墨烯線。
該小組著手合成彎曲的,無限堆積的納米石墨烯,例如紙板罐中的土豆片,組裝成納米線。

由咬合翹曲的納米石墨烯分子制成的碳納米纖維束的層次結構的示意圖
研究人員說,有效堆疊的碳氫化合物線有可能被用作多種納米半導體材料。以前,為了控制導線的組裝,必須引入與所需電子功能不相關或不會抑制所需電子功能的取代基。
通過從制造過程中去除取代基或添加劑,研究人員可以開發出具有特定的所需電子功能的分子材料。為了實現這一目標,研究小組開發了一種稱為“咬合”翹曲納米石墨烯(bWNG)的分子,該分子具有68個碳原子和28個氫原子形成“咬合蘋果”形狀。溶液形式生成,當在己烷(具有六個碳原子的汽油中的一種成分)存在下蒸發24小時后,bWNG變成凝膠。
研究人員試圖使原始溶液的分子重結晶,以通過X射線晶體學檢查bWNG凝膠的具體結構。通過用X射線照射晶體并觀察其衍射方式,該技術可以揭示晶體的原子和分子結構。
研究人員說,我們試圖重結晶多次以確定結構,但是它長到只有幾百納米。他指出,這種尺寸對于X射線晶體學來說太小了。只有通過電子衍射(一種確定有機材料結構的新方法),我們才能分析該結構。
電子衍射類似于X射線晶體學,但是它使用電子代替X射線,從而導致與樣品材料發生干涉,從而表明內部結構。
他們發現,bWNG凝膠由雙鏈,雙螺旋納米纖維組成,它們是由彎曲的,可堆疊的納米石墨烯組裝而成的。
研究人員說,納米纖維的結構是雙鏈雙螺旋,非常穩定,因此很堅固。接下來,我們希望實現一種完全由碳原子制成的半導體線。










































