Amorfse titaandioksiidi kihiga "struktuurselt värvivad" süsiniknanotorud mitte ainult ei muuda need silmale kergemaks, vaid muudab need ka tulekindlaks. Nii leidsid Hiinas Pekingis asuva Tsinghua ülikooli teadlased, kelle sõnul peaksid need uued omadused hõlbustama nanotorude kasutamist kantavates seadmetes, nutikates tekstiilides ja funktsionaalsetes kattekihtides.
Süsinik-nanotorud (CNT) on ühe aatomi paksused kokkurullitud lehed. Tänu oma suurepärastele elektrilistele ja mehaanilistele omadustele on need paljutõotavad paljudes rakendustes, sealhulgas ülitugevate kiudude ja juhtivate juhtmete jaoks. Neil on siiski kaks loomupärast puudust: need on tumemustad, mis muudab need mõne rakenduse puhul esteetiliselt ebaatraktiivseks; ja need on tuleohtlikud, mis tähendab, et neid ei saa kasutada kõrge temperatuuriga keskkondades, kus on hapnikku.
Värvi juhtimine
Teadlased eesotsas Rufan Zhang of Tsinghua ülikooli keemiatehnika osakond on nüüd katnud CNT-d amorfse TiO-ga2 kihid, kasutades tehnikat, mida nimetatakse aatomkihtsadeseks (ALD). Nad teatavad, et see tehnika töötas nii CNT-kiudude kui ka CNT-membraanide puhul ning et nad said värvi kontrollida katete paksuse häälestamise teel.
Meeskond leidis, et lisaks CNTS-i struktuurse ja funktsionaalse mitmekesisuse suurendamisele muudab katmisprotsess need ka leekidele vastupidavaks. Tõepoolest, materjalid taluvad kaheksa tundi põlemist – erinevalt tavalistest CNT-dest, mis põlevad kergesti.
Keemiliselt stabiilne
Võrreldes tavaliste värvainete ja pigmentidega, mis on keemiliselt ebastabiilsed ja mida ei saa kasutada CNT-de värvimiseks, on TiO2 Kattepõhised struktuurvärvid võivad taluda 2000 pesutsüklit, ütleb Zhang, ja rohkem kui 10 kuud kokkupuudet suure intensiivsusega ultraviolettkiirgusega.
Ta lisab, et tehnika on mugav, lihtne, kergesti korratav ja hõlpsasti suurendatav. See toodab säravaid, kontrollitavaid värve, nagu indigo, kollakaspruun, sinine, lilla ja roheline. Oluline on see, et see ei mõjuta CNT-de sisemisi elektrilisi ja mehaanilisi omadusi.
Süsinik-nanotorud aitavad kosmosesse jääval elektroonial vastu seista kiirguskahjustustele
TiO2Zhang ütleb, et kaetud CNT-sid võib kasutada paljudes tipptasemel rakendustes Füüsika maailm. "Nende hulka kuuluvad ülitugevad kiud, kantavad seadmed, nutikad tekstiilid ja seadmed, mis töötavad kõrge temperatuuriga keskkondades (nagu lennukid, raketid ja raketid), optilised kuvarid, kolorimeetrilised andurid, võltsimisvastased seadmed, teabe krüpteerimine, mitmevärvilised passiivsed fotoonkuvarid , optilised kiud ja laserid, kui nimetada vaid mõnda.
Teadlaste eesmärk on nüüd oma CNT-de värvivalikut veelgi laiendada. "Samuti uurime täiendavalt värviliste CNT-de suurepärast jõudlust ja uurime interdistsiplinaarseid rakendusi, " ütleb Zhang.
Töö on kirjeldatud aastal Teadus ettemaksed.
