GECKO вдохновляет DRY печати нанотрубки узоров на поверхности

Исследователи Райс Univ. смоделировали путь геккона прилипает к любой поверхности, независимо от того, как сгладить ее, как представляется, разработать способ передачи лесов сильно выровнены, одностенных углеродных нанотрубок (ОСНТ) с одной поверхности на другую в течение нескольких минут. Как красочных штамп, шаблон, используемый для выращивания нанотрубок, с его частицы катализатора цели, могут быть использованы несколько раз, чтобы расти нанотрубок.

"Большой границу для области нанонауки в поиске путей сделать то, что мы можем сделать на наноуровне влияют на нашу повседневную деятельность", говорит Роберт Хауге, малый Райс факультета химии. "Для использования углеродных нанотрубок в устройства, которые могут изменить путь мы делаем вещи, простой и масштабируемый способ структурирования углеродных нанотрубок на любой поверхности и в какую-либо закономерность является важным шагом вперед".

"Я рано понял, на что она может быть полезной для передачи углеродных нанотрубок для других поверхностей", говорит Кари Пинт, студент Райс выпускников. "Я начал играть вокруг с водяным паром для очистки углей от аморфных углеродных нанотрубок. Когда я вытащил образец, я заметил, нанотрубки на самом деле застряли на пинцет. Я подумал про себя:" Это действительно интересно ".

Ключевым является вода. После выращивания нанотрубок, Пинт Этчес их смеси водорода и паров воды, что приводит к ослаблению химической связи между трубками и металлического катализатора. При нажатии на поверхность, ван-дер-Ваальса причиной нанотрубок присоединиться к поверхности, передавая нанотрубок, оставляя следы металлического катализатора позади роста субстрата.

Пинт разработали достаточно устойчив руку внести нанотрубок по целому ряду поверхностей в модели, которые могут быть легко воспроизведены и усилены в промышленных процессах. Одним из примеров его работы пересекающим фильм нанотрубок методом штамповки сделал один набор линий на поверхности, а затем повторно катализатора расти труб и проставлять на них еще раз в течение первых картины на 90-град. угол. Процесс занимает не более 15 минут.

"Это было немного удачи, в сочетании с мастерством сделал это в течение нескольких лет", говорит он ofthe миниатюрные произведения искусства. "Но если бы я был в промышленности, я бы просто создать масштабируемые процесс, где машина могла бы сделать этот вид передачи с большой точностью".

Нанотрубки структуры не ограничиваются пересекают фильмов. "Несколько переводы ofthe же схеме в сочетании с фотолитографии сформировать любую желаемую модель делает параметры передаваемого моделей почти безграничны," Пинта объясняет. "Одной из наиболее интересных частей является то, что нанотрубки в структуры действительно хорошо согласованы. Исследователи провели более десяти лет выяснить способы печати моделей умеренно нанотрубок из решения, в которых углеродные нанотрубки разошлись. В этом процессе самостоятельной нанотрубок собранные на почти идеально ровные структур в процессе роста, что делает этот истинный "снизу вверх" и ставит таким образом процесс передачи впереди своего времени ".

Используя эту технику, Пинт также разработал способ быстро и легко определить диапазон диаметров нанотрубок партии выращенных с помощью химического осаждения паров (ССЗ). Общие спектроскопические методы бедных, видя труб больше 2 нм в диаметре - или наиболее ofthe нанотрубок в процессе supergrowth сердечно-сосудистых заболеваний.

"Это важно, так как все ofthe свойства нанотрубок ofthe - электрические, тепловые и механические - изменение диаметра", говорит Пинт. "Самое лучшее, что почти в каждом университете есть Фурье (Фурье-ИК) спектрометра сидят, которые могут сделать эти измерения, и это должно сделать процесс синтеза и разработки приложений из углеродных нанотрубок значительно точнее."

Пинт и ряд других учеников и коллег Хауге также изучает возможности принять печатной пленки ОУН и сделать их всех проводящих или все-полупроводниковый - Хауге процесс называется "уровня Ферми инженерия" за свою способность манипулировать движение электронов в наноуровне. Комбинированная, методы представляют собой большой шаг на пути множество практических приложений, таких как датчики, высокоэффективных солнечных батарей и электронных компонентов.

Пинт считает промышленности будет трудно смотреть на технику, которая говорит он может быть легко расширены для внедрения схемы нанотрубок в электронных устройств. Его целью является развитие процесса, чтобы спектр высокоэффективных датчиков. Он также изучает методы допинга, которые будут принимать избавляет растущей металлик (дирижирование) и полупроводниковых ОСНТ.