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根据莱斯大学,香港理工大学和清华大学理论物理学家冯定/赖斯提供的计算,纳米管中的缺陷在进入管壁之前在铁催化剂处或附近的非常小的区域内非常快速地愈合。香港理工学院理论物理学家发表的一份新报告表明,在适当的条件下,在700开尔文下以每秒约1微米的速度生长的纳米管可能长到一米长。在合适的温度下,使用正确的催化剂,没有理由完美的单壁碳纳米管比人类头发细5万倍,不能长到一米长计算是莱斯,香港理工学院和清华大学的合作者研究的一个结果,他们研究了可以制造的自我修复机制这种非凡的增长可能对于那些认为高质量碳纳米管对先进材料至关重要的科学家而言,这一点非常重要并且,如果它们可以被编织成长电缆,未来网格上的配电The Physical Review Letters在线发布的报告由Rice理论物理学家Boris Yakobson撰写;冯鼎,赖斯兼职助理教授,香港理工学院助理教授;主要作者,清华元,香港理工学院博士后研究员;清华大学工程力学教授,水稻前博士后研究员徐志平认为,铁是治疗拓扑缺陷的常见催化剂中最好,最快的 - 原子过多或过少的环 - 在形成过程中不可避免地起泡纳米管的影响及其有价值的电子和物理特性正确的温度因素组合导致动力学愈合,其中碳原子走入歧途被重定向,形成能量有利的六边形,构成纳米管及其扁平表亲,石墨烯团队使用密度泛函理论分析转化所需的能量“令人惊讶的是,在碳纳米管生长过程中,所有潜在缺陷 - 五边形,七边形及其对 - 的愈合非常容易,”Yakobson's Rice的研究科学家丁说。从2005年到2009年的实验室“只有不到一百亿分之一的人可以幸存下来增长的最佳条件缺陷愈合的速度是惊人的如果我们把六边形作为好人和其他人作为坏人,地球上只会有一个坏人“与每个碳原子相关的能量决定了它在鸡肉中的位置Yakobson,Rice的Karl F Hasselmann工程学教授和材料科学与机械工程和化学教授说,纳米管是一种类似于线的形式但科学家之间就催化剂界面实际发生的事情进行了长时间的讨论。雅克布森说:“一个受欢迎的问题是,一个受欢迎的问题是,缺陷是经常产生并进入管壁,但后来他们退火了。有一种固定过程另一个假设是他们基本上根本不会形成,这听起来很不合理“这只是谈话;没有定量分析这就是这项工作做出重要贡献的地方它根据最先进的计算进行定量评估,特别是取决于位置,这种退火的速度有多快,“他说A纳米管生长在一个炉子作为碳原子一个接一个地添加在催化剂上它就像首先建造摩天大楼的顶峰并在底部添加砖块但是因为这些砖块以极快的速度添加 - 数百万分钟 - 错误可以发生,改变结构理论上,如果一个环有五个或七个原子而不是六个原子,它会扭曲链中所有后续原子的方向; Yakobson说,一个孤立的五角大楼会把纳米管转变成锥形,而七边形会把它变成一个角,但计算结果还表明这种孤立的缺陷不能存在于纳米管壁中;它们总是以5/7对出现,这使得快速修复变得更容易:如果一个原子可以被提示从七边形移动到五边形,两个环都会出现六个研究人员发现当碳纳米管生长在气温约930开尔文(华氏1,214度) 这是用铁催化剂进行愈合的最佳选择,研究人员发现这三种常见催化剂具有最低的能垒和反应能,包括镍和钴一旦在催化剂和生长纳米管之间的界面形成5/7 ,愈合必须非常迅速进一步的新原子将缺陷推入纳米管壁,它们治愈的可能性越小,他们确定;超过四个原子离开催化剂,缺陷被锁定在严格控制纳米管生长的条件下可以帮助它们在运行中自我纠正原子放置中的错误在几分之一毫秒内被捕获并固定,然后它们变成纳米管壁的一部分研究人员还通过模拟确定,生长越慢,完美的纳米管就越长。纳米管在700开尔文时每秒生长约1微米可能达到米里程碑,他们发现赖斯大学的工作是最初由国家科学基金会支持,后期由海军研究办公室资助。资料来源:莱斯大学迈克威廉姆斯图片: