Углеродные нанотрубки 3 (стр. 3 из 3)
Токсичность нанотрубок:
Результаты экспериментов, проведённых в последние годы, показали, что длинные многостенные углеродные нанотрубки (МНТ) могут вызвать отклик, аналогичный асбестовым волокнам. У людей, занятых на добыче и переработке асбеста, вероятность возникновения опухолей и рака лёгких в несколько раз больше, чем у основного населения. Канцерогенность волокон разных видов асбеста весьма различна и зависит от диаметра и типа волокон. Благодаря своему малому весу и размерам, углеродные нанотрубки проникают в дыхательные пути вместе с воздухом. В итоге они концентрируются в плевре. Мелкие частицы и короткие нанотрубки выходят через поры в грудной стенке (диаметр 3-8 мкм), а длинные нанотрубки могут задерживаться и со временем вызвать патологические изменения.
Сравнительные эксперименты по добавке одностенных углеродных нанотрубок (ОНТ) в пищу мышей показали отсутствие заметной реакции последних в случае нанотрубок с длиной порядка микрон. Тогда как использование укороченных ОНТ с длиной 200-500 нм приводило к «впиванию» нанотрубок-игл в стенки желудка.
Самым значительным научно-техническим достижением 2001 года стало создание нанопроводов
Самым значительным научно-техническим достижением 2001 года стало создание нанопроводов для молекулярных компьютеров будущего, полагает известный научный журнал Science. Десяти "самым-самым" достижениям года посвящен специальный предновогодний выпуск журнала от 21 декабря, тема которого так и называется: Breakthrough of the Year ("Прорыв года").
В этом году произошло довольно много событий, приближающих нас к молекулярным компьютерам. Это и первые вычислительные элементы на одной молекуле в виде углеродной нанотрубки, и биокомпьютеры на основе ДНК. Однако очевидно, что вообще любую химическую реакцию можно назвать "молекулярным вычислением" - но от нее не будет толку, если вычислительные элементы не связаны друг с другом и с устройствами ввода-вывода.
Это и определило выбор редакторов журнала Science. По их мнению, возможности молекулярных компьютеров становятся реальностью именно с появлением нанопроводов, в тысячи раз более тонких, чем проводники, используемые в современных микросхемах.
Нанопровода, о которых идет речь, созданы в Гарвардском университете и предствляют собой сверхтонкие кристаллы из кремния в смеси с другими полупроводниками. Они имеют форму стержня толщиной в несколько нанометров и длиной несколько миллиметров. Разводка нанопроводников производится химическим способом, при этом каждое пересечение проводников работает как транзистор. Правда, практическое использование нанопроводов в вычислительных устройствах, по всей видимости, станет возможным только лет через 10.
Заключение:
нельзя назвать точную дату открытия нанотрубок. Хотя общеизвестным является факт наблюдения структуры многостенных нанотрубок Ииджимой в 1991 г. , существуют более ранние свидетельства открытия углеродных нанотрубок. В настоящее время наиболее распространённым получением нанотрубок является метод термического испарения графитовых электродов в плазме дугового разряда. Процесс синтеза осуществляется в камере, заполненной гелием под давлением около 500 Торр. При горении плазмы происходит интенсивное термическое испарение анода, при этом на торцевой поверхности катода образуется осадок (deposit), в котором формируются нанотрубки углерода. Наибольшее количество нанотрубок образуется тогда, когда ток плазмы минимален и его плотность составляет около 100 А/см2. В экспериментальных установках напряжение между электродами обычно составляет около 22-25 В, ток разряда несколько десятков ампер, межэлектродное расстояние 1-2 мм. В процессе синтеза 50-90 % массы анода переосаждается на катоде.
Идеальная нанотрубка представляет собой свёрнутую в цилиндр графитовую плоскость, то есть поверхность, выложенную правильными шестиугольниками, в вершинах которых расположены атомы углерода. Структура одностенных (single-walled) нанотрубок, наблюдаемых экспериментально, во многих отношениях отличается от представленной выше идеализированной картины. Прежде всего это касается вершин нанотрубки, форма которых, как следует из наблюдений, далека от идеальной полусферы. Многостенные (multi-walled) нанотрубки отличаются от одностенных значительно более широким разнообразием форм и конфигураций. Разнообразие структур проявляется как в продольном, так и в поперечном направлении. в большинстве случаев нанотрубки представляют собой разрушенную ячейку-гексагон решётки — с образованием пентагона или септагона на её месте. Из специфических особенностей графена следует, что дефектные нанотрубки будут искажаться аналогичным образом, то есть с возникновением выпуклостей (при 5-и) и седловидных поверхностей (при 7-и). Наибольший же интерес в данном случае представляет комбинация данных искажений, особенно расположенных друг напротив друга — это уменьшает прочность нанотрубки, но формирует в её структуре устойчивое искажение, меняющее свойства последней: иными словами, в нанотрубке образуется постоянный изгиб. Сверхпроводимость углеродных нанотрубок открыта исследователями из Франции и России (ИПТМ РАН, Черноголовка). Ими были проведены измерения вольт-амперных характеристик:
— отдельной одностенной нанотрубки диаметром ~1 нм;
— свёрнутого в жгут большого числа одностенных нанотрубок;
— также индивидуальных многостенных нанотрубок.
Результаты экспериментов, проведённых в последние годы, показали, что длинные многостенные углеродные нанотрубки (МНТ) могут вызвать отклик, аналогичный асбестовым волокнам. У людей, занятых на добыче и переработке асбеста, вероятность возникновения опухолей и рака лёгких в несколько раз больше, чем у основного населения. Канцерогенность волокон разных видов асбеста весьма различна и зависит от диаметра и типа волокон. Благодаря своему малому весу и размерам, углеродные нанотрубки проникают в дыхательные пути вместе с воздухом. В итоге они концентрируются в плевре. Мелкие частицы и короткие нанотрубки выходят через поры в грудной стенке (диаметр 3-8 мкм), а длинные нанотрубки могут задерживаться и со временем вызвать патологические изменения.
Список использованной литературы:
- Химические энциклопедии
- Сайт - http://ru.wikipedia.org/wiki/ Углеродные_нанотрубки
- http://balancer.ru/tech/forum/2001/12/t16441--sverkhprovodimost-v-nanotrubkakh.6920.html
- http://referat.yabotanik.ru/himiya/vse-o-nanotrubkah/35016/34958/page4.html
- http://revolutionchemistry/00253796_0.html
- Изображения - http://images.yandex.ru/yandsearch?text= нанотрубки