In ciuda investigatiilor intense, motivate de structura lor unidimensionala unica si de potentialul lor pentru aplicatii structurale si electronice, putine dovezi clare s-au des 20120n1312u prins cu privire la conditiile microscopice in timpul cresterii nanotuburilor de carbon multiperete. Nanotuburile de carbon multiperete sunt sintetizate intr-o descarcare in arc, un mediu de plasma de inalta energie care este dificil de caracterizat. Gradientii mari de temperatura in arc ascund asemenea informatii fundamentale, cum ar fi temperatura locala in timpul cresterii tubului.
Cum mecanismele de crestere fac obiectul unor ample dezbateri, informatia experimentala directa asupra temperaturii de crestere este critica pentru a avansa in intelegerea acestor materiale fascinante. In sfarsit, o analiza atenta din punct de vedere energetic si termodinamic a proprietatilor structurale critice vizibile dupa cresterea tubului poate revela conditiile necesare pentru a produce aceste proprietati.
Un nanotub de carbon cu pereti drepti consta in inele cu 6 laturi de carbon topit? (fused) care formeaza o retea hexagonala de grafit care este invelita intr-un cilindru.
Un singur defect pentagonal intr-un perete genereaza un lant (taper?)...
Peretele tubului care contine pentagonul incepe sa se desfasoare spre interior, iar ceilalti pereti de obicei ii urmeaza, adunand defectele pentagonului in puncte similare pentru a mentine contactul cu peretele (tapering wall).
Din pacate, natura singulara si rara a acestor defecte de tip single-pentagon predispune interpretarea lor cantitativa la complicatii, datorita erorilor (cauzate de putinele esantioane) din timpul microscopiei sau datorita deviatiei usoare de la conditiile de echilibru.
Din fericire, zona superioara a taper-ului ne pune la dispozitie un laborator bine controlat pentru studiul dinamicii zonei marginale de crestere, in particular, ca o functie de diametrul tubului.
Fig 1 Schema unui nanotub multiperete inchis la un capat (capacit!). Corpul tubului este drept si contine o retea de inele hexagonale de atomi de carbon sp2. Primul defect pentagonal initiaza un taper. In total, 6 defecte pentagonale sunt necesare pentru a forma o inchidere completa la capatul tubului. In stanga figurii se poate vedea un model atomic (la scara mult mai mica) a unui taper cu pentagonul initial in alb.
|
