Amorf bir titanyum dioksit tabakasına sahip “yapısal olarak renklendirilen” karbon nanotüpler, onları yalnızca göze daha kolay gömmekle kalmaz, aynı zamanda aleve dayanıklı hale getirir. Bu, Çin'in Pekin kentindeki Tsinghua Üniversitesi'nden araştırmacıların, bu yeni özelliklerin nanotüplerin giyilebilir cihazlarda, akıllı tekstillerde ve fonksiyonel kaplamalarda kullanılmasını kolaylaştırması gerektiğini söyleyen bulgularıdır.
Karbon nanotüpler (CNT'ler), bir atom kalınlığındaki karbondan sarılmış tabakalardır. Mükemmel elektriksel ve mekanik özellikleri sayesinde, ultra güçlü fiberler ve iletken teller dahil olmak üzere birçok uygulama için umut veriyorlar. Bununla birlikte, iki doğal kusurları vardır: koyu siyah renktedirler, bu da onları bazı uygulamalar için estetik açıdan çekici yapmaz; ve yanıcıdırlar, yani oksijenin bulunduğu yüksek sıcaklıktaki ortamlarda kullanılamazlar.
Renk kontrolü
Araştırmacılar öncülüğünde Rufan Çang of Tsinghua Üniversitesi Kimya Mühendisliği Bölümü şimdi amorf TiOXNUMX ile kaplanmış CNT'ler var2 Atomik katman biriktirme (ALD) adı verilen bir teknik kullanarak katmanlar. Bu tekniğin hem CNT lifleri hem de CNT membranları için çalıştığını ve kaplamaların kalınlığını ayarlayarak rengi kontrol edebildiklerini bildirdiler.
Ekip, CNTS'nin yapısal ve işlevsel çeşitliliğini artırmanın yanı sıra, kaplama işleminin onları alevlere karşı dayanıklı hale getirdiğini buldu. Gerçekten de malzemeler, kolayca yanan sıradan CNT'lerin aksine, sekiz saatlik yanmaya dayanabilir.
Kimyasal olarak kararlı
Kimyasal olarak kararsız olan ve CNT'leri renklendirmek için kullanılamayan geleneksel boyalar ve pigmentlerle karşılaştırıldığında, TiOXNUMX2 Zhang, kaplama bazlı yapısal renklerin 2000 döngü yıkamaya ve 10 aydan fazla yüksek yoğunluklu ultraviyole radyasyona maruz kalmaya dayanabileceğini söylüyor.
Teknik uygun, basit, kolayca tekrarlanabilir ve ölçeklendirmesi kolay, diye ekliyor. Çivit mavisi, sarı-kahverengi, mavi, mor ve yeşil gibi parlak, kontrol edilebilir renkler üretir. Önemli olarak, CNT'lerin içsel elektriksel ve mekanik özelliklerini etkilemez.
Karbon nanotüpler, uzaya bağlı elektroniklerin radyasyon hasarına direnmesine yardımcı olur
TiO2Zhang, kaplamalı CNT'lerin çok sayıda son teknoloji uygulamada kullanılabileceğini söylüyor Fizik dünyası. Bunlar arasında ultra güçlü lifler, giyilebilir cihazlar, akıllı tekstiller ve yüksek sıcaklıklı ortamlarda çalışan cihazlar (uçak, füze ve roket gibi), optik ekranlar, kolorimetrik sensörler, sahteciliğe karşı koruma cihazları, bilgi şifreleme, çok renkli pasif fotonik ekranlar yer alıyor. , optik fiberler ve lazerler, bunlardan sadece birkaçı.”
Araştırmacılar şimdi CNT'lerinin renk aralığını daha da genişletmeyi hedefliyor. Zhang, "Renkli CNT'lerin mükemmel performansını daha fazla araştıracağız ve disiplinler arası uygulamaları inceleyeceğiz" diyor.
Çalışma şurada anlatılıyor Bilim Gelişmeler.
