نانولوله های رنگارنگ در برابر شعله مقاوم می شوند

نانولوله‌های کربنی «رنگ‌آمیزی ساختاری» با لایه‌ای بی‌شکل از دی‌اکسید تیتانیوم نه تنها آنها را برای چشم راحت‌تر می‌کند، بلکه آنها را در برابر شعله نیز مقاوم می‌کند. این یافته‌های محققان دانشگاه Tsinghua در پکن، چین است که می‌گویند این ویژگی‌های جدید باید استفاده از نانولوله‌ها را در دستگاه‌های پوشیدنی، منسوجات هوشمند و پوشش‌های کاربردی آسان‌تر کند.

نانولوله‌های کربنی (CNTs) صفحاتی از کربن به ضخامت یک اتم هستند. به لطف خواص الکتریکی و مکانیکی عالی آنها، آنها برای بسیاری از کاربردها، از جمله الیاف بسیار قوی و سیم های رسانا، امیدوار کننده هستند. با این حال، آنها دو کاستی ذاتی دارند: رنگ آنها مشکی است، که آنها را از نظر زیبایی شناختی برای برخی کاربردها غیر جذاب می کند. و قابل اشتعال هستند، به این معنی که نمی توان آنها را در محیط های با دمای بالا که در آن اکسیژن وجود دارد استفاده کرد.

کنترل رنگ

محققان به رهبری روفان ژانگ of گروه مهندسی شیمی دانشگاه Tsinghua اکنون CNT ها را با TiO آمورف پوشش داده اند₂ لایه ها با استفاده از تکنیکی به نام رسوب لایه اتمی (ALD). آنها گزارش می دهند که این تکنیک هم برای الیاف CNT و هم برای غشاهای CNT کار می کند و آنها می توانند رنگ را با تنظیم ضخامت پوشش ها کنترل کنند.

این تیم دریافتند که علاوه بر افزایش تنوع ساختاری و عملکردی CNTS، فرآیند پوشش آنها را در برابر شعله های آتش نیز مقاوم می کند. در واقع، این مواد می توانند هشت ساعت سوختن را تحمل کنند - برخلاف CNT های معمولی که به راحتی می سوزند.

از نظر شیمیایی پایدار است

در مقایسه با رنگ‌ها و پیگمنت‌های معمولی که از نظر شیمیایی ناپایدار هستند و نمی‌توان از آنها برای رنگ‌آمیزی CNT‌ها استفاده کرد، TiOO₂ ژانگ می‌گوید رنگ‌های ساختاری مبتنی بر پوشش می‌توانند 2000 چرخه شستشو و بیش از 10 ماه قرار گرفتن در معرض تابش ماوراء بنفش با شدت بالا را تحمل کنند.

او اضافه می کند که این تکنیک راحت، ساده، به راحتی قابل تکرار است و به راحتی قابل افزایش است. رنگ های درخشان و قابل کنترلی مانند نیلی، زرد-قهوه ای، آبی، بنفش و سبز تولید می کند. نکته مهم این است که بر خواص الکتریکی و مکانیکی ذاتی CNT ها تأثیر نمی گذارد.

TiO₂ژانگ می گوید: CNT های پوشش داده شده ممکن است در بسیاری از برنامه های کاربردی پیشرفته استفاده شوند دنیای فیزیک. اینها شامل الیاف بسیار قوی، دستگاه‌های پوشیدنی، منسوجات هوشمند و دستگاه‌هایی هستند که در محیط‌های با دمای بالا (مانند هواپیما، موشک و موشک)، نمایشگرهای نوری، حسگرهای رنگ‌سنجی، دستگاه‌های ضد جعل، رمزگذاری اطلاعات، نمایشگرهای فوتونیک غیرفعال چند رنگی کار می‌کنند. فیبرهای نوری و لیزرها، فقط چند مورد را نام ببریم."

اکنون هدف محققان گسترش بیشتر محدوده رنگ CNT های خود است. ژانگ می‌گوید: «ما همچنین عملکرد عالی CNT‌های رنگی را بررسی خواهیم کرد و کاربردهای بین‌رشته‌ای را بررسی خواهیم کرد.

شرح کار در با پیشرفتهای علمی.