據物理學家組織網近日報道(dào),德國卡爾斯(sī)魯(lǔ)厄理工學院和美國萊斯大學的研究人(rén)員,用鎳納米顆粒在一塊石墨樣品上挖掘出了直徑(jìng)隻有幾納米的納米隧道。該技術讓材料內部在納米層次上的組織和重新構建成為了現實,在醫(yī)學、電池(chí)製造等領域有著廣泛的應用前景。相關論文發表(biǎo)在最新一期的《自然?通信》雜誌上。
研究人員稱,這種隧道由鎳納米顆(kē)粒被氫(qīng)氣加熱(rè)後在石墨樣(yàng)本上(shàng)形成。實驗中所使用的鎳納米顆粒隻有幾個納米大小,作為催(cuī)化劑,在氫氣的加熱下,它能去除石(shí)墨中(zhōng)的部分碳原子,從而將其氣化為(wéi)甲烷。石墨晶體是層狀結構,由多層碳原子組成,通過毛細作用力,這些鎳納米顆粒會鑽入石(shí)墨當中,同時在材料上形成納米級別(bié)的隧道。這種隧道的直徑一般在(zài)1納米到50納米,相當於人類頭發直徑的千分(fèn)之一。
為(wéi)了對這(zhè)種隧道進行(háng)驗(yàn)證,研究人員使用掃描電子顯微鏡(jìng)和掃描隧道顯微鏡對實驗(yàn)結果進行驗證,均證實了這種技術的可行性。
這種多孔石墨結構在許多領域(yù)具有應用價值,如用其作為鋰電池的電極時,通過使用(yòng)適當的材料和孔徑就可(kě)以控(kòng)製充電時間;在醫學上(shàng),多孔石墨可以作為藥物緩釋載體;此外,在傳感器和太陽能電池製造領域,該(gāi)技術也有一定的應(yīng)用前景。
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