عجیب و غریب های کربنی حرکت در کمتر مرموز راه

هوستون - (2 ژوئن 2020) - نیترید بورون نانولوله ها چیزی جز خسته کننده با توجه به برنج دانشمندان دانشگاه که در بر داشت یک راه برای تماشای آنها چگونه حرکت می کند در مایعات است.

محققان روش برای مطالعه پویایی در زمان واقعی از نانولولههای نیترید بورون (BNNTs) به آنها اجازه داد برای تایید برای اولین بار است که حرکت براونی از BNNTs در حل مسابقات پیش بینی و مانند نانولوله های کربنی قابل مقایسه اندازه آنها سفت و سخت باقی می ماند.

خواص آن و دیگران -- BNNTs تقریبا شفاف به نور مرئی مقاومت در برابر اکسیداسیون پایدار نیمه هادی ها هستند و بسیار عالی هادی گرما -- می تواند آنها را مفید به عنوان بلوک های ساختمان برای مواد کامپوزیت و یا در مطالعات پزشکی در میان برنامه های کاربردی دیگر. مطالعه خواهد شد کمک به دانشمندان در درک بهتر رفتار ذرات در امثال کریستال مایع و ژل پلیمری و شبکه های.

برنج دانشمندان Matteo Pasquali و فرشته مارتی و دانشجوی کارشناسی ارشد و سرب نویسنده Ashleigh اسمیت McWilliams جدا شده تنها BNNTs با ترکیب آنها با فلورسنت rhodamine سورفکتانت.

این اجازه محققان برای نشان دادن حرکت براونی -- تصادفی راه حرکت ذرات در یک مایع مانند گرد و غبار در هوا -- همان است که برای نانولوله های کربنی و به این ترتیب آنها رفتار خواهد شد در یک روش مشابه در جریان سیال. این بدان معناست که BNNTs را می توان در مایع فاز پردازش برای تولید در مقیاس بزرگ از فیلم الیاف و کامپوزیت.

"BNNTs به طور معمول نامرئی در فلورسانس میکروسکوپ" مارتی گفت. "با این حال زمانی که آنها تحت پوشش فلورسنت سورفاکتانت آنها می توان به راحتی دیده می شود به عنوان کوچک حرکت میله. BNNTs یک میلیون بار نازک تر از یک تار مو. درک این که چگونه این نانوساختارهای حرکت و منتشر در راه حل در یک سطح اساسی از اهمیت زیادی برای تولید مواد خاص و خواص مورد نظر."

داده های جدید می آید از آزمایش های انجام شده در برنج و گزارش در مجله Physical Chemistry B.

درک چگونه برشی کمک نانولوله های چین در حال حاضر پرداخت می شود در Pasquali آزمایشگاه توسعه رسانا و نانولوله کربنی, الیاف, فیلم ها و پوشش های در حال حاضر ساخت امواج در مواد و تحقیقات پزشکی.

"BNNTs هستند نادیده گرفته عموزاده از نانولوله های کربنی," Pasquali گفت. "آنها کشف شد فقط چند سال بعد از آن در زمان بسیار طولانی را به دلیل نانولولههای کربنی گرفته بود بسیاری از کانون توجه است.

"در حال حاضر که BNNT سنتز پیشرفته است و ما خود را درک اساسی مایع رفتار جامعه می تواند حرکت بسیار سریع تر نسبت به برنامه های کاربردی" او گفت:. "برای مثال ما می تواند الیاف و پوشش که در حال حرارتی رسانا اما الکتریکی عایق است که بسیار غیر معمول به عنوان عایق الکتریکی ضعیف هدایت حرارتی."

بر خلاف نانولوله های کربنی منتشر می کنند که انرژی پایین نزدیک به نور مادون قرمز هستند و راحت تر به نقطه در زیر میکروسکوپ برنج تیم تا به حال به تغییر نانولوله های چندديواره BNNTs به آنها را هر دو dispersible و قابل مشاهده است. Rhodamine مولکول همراه با آلیفاتیک زنجیره ای در خدمت این هدف اتصال به نانولولههای به آنها را جداگانه نگه دارید و اجازه می دهد آنها را به واقع بین اسلاید شیشه ای از هم جدا شده فقط به اندازه کافی به آنها اجازه حرکت آزادانه. این rhodamine برچسب اجازه پژوهشگران آهنگ تک نانولوله تا پنج دقیقه است.

"ما نیاز به قادر به تجسم نانولوله به صورت نسبتا طولانی از زمان, بنابراین ما می تواند با دقت مدل آن جنبش" اسمیت McWilliams گفت. "پس از rhodamine برچسب ها هماهنگ به BNNT سطح کمتر به احتمال زیاد به photobleach (یا کم) نسبت به کسانی که در راه حل BNNT به نظر می رسد به عنوان یک روشن, فلورسنت, سیگنال در برابر یک پس زمینه تاریک به عنوان شما می توانید در این ویدئو. این به من کمک کرد حفظ نانولوله در تمرکز در طول تصویری و فعال کد ما به دقت مسیر حرکت آن در طول زمان است."

###

این مقاله به نظر می رسد در یک نشست مجازی با موضوع انتشار یک Festschrift اختصاص داده شده به پیتر Rossky برنج را دین از Wiess دانشکده علوم طبیعی. Rossky قصد دارد به گام از این پست در تاریخ 1 ژوئیه به تمرکز بر روی تحقیقات خود را به عنوان هری C. و اولگا K. استاد شیمی و استاد شیمیایی و biomolecular engineering.

همکاری نویسندگان این مقاله هستند دانش آموزان فارغ التحصیل ژائو تنگ و Selin Ergülen و فارغ التحصیل Carlos de los Reyes, در حال حاضر یک فرایند مهندس در شرکت های Intel Corp. مارتی یک دانشیار شیمی مهندسی زیستی و علم مواد و nanoengineering. Pasquali است: A. J. Hartsook استاد شیمیایی و Biomolecular مهندسی شیمی و علم مواد و nanoengineering.

بنیاد ملی علوم به نیروی هوایی دفتر پژوهش های علمی و ولش بنیاد حمایت از تحقیقات است.

دفعات بازدید: چکیده در https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jpcb.0c03663.

انتشار اخبار این می تواند به صورت آنلاین https://news.برنج.edu/2020/06/02/عجیب و غریب-نانو لوله ها-حرکت-در-کمتر-مرموز-راه/

دنبال برنج اخبار و رسانه ها روابط از طریق توییتر @RiceUNews.

مواد مرتبط:

Pasquali گروه پژوهشی: http://pasquali.برنج.edu

مارتی گروه پژوهشی: http://martigroup.برنج.edu

Wiess دانشکده علوم طبیعی: https://naturalsciences.برنج.edu

George R. Brown دانشکده فنی و مهندسی: https://مهندسی.برنج.edu

تصویری:

https://youtu.بود/FaCbHpU4jlQ
ویدئو تولید شده توسط Brandon مارتین/دانشگاه رایس

تصاویر برای دانلود:

https://news-شبکه.برنج.edu/اخبار/فایل/2020/06/0608_BNNT-1-وب.jpg

برنج تحصیلات تکمیلی دانشگاه, دانشجو, Ashleigh اسمیت McWilliams دارای یک ویال از fluorescing نانولولههای نیترید بورون. او چراغ مطالعه برای ضبط ویدئو از نانولوله های در حال حرکت برای اثبات توانایی های بالقوه خود را برای مواد و کاربردهای پزشکی. (اعتبار: جف Fitlow/دانشگاه رایس)

https://news-شبکه.برنج.edu/اخبار/فایل/2020/06/0608_BNNT-2-وب.jpg

برنج دانشمندان دانشگاه مورد تجزیه و تحلیل حرکت تک نانولوله های نیترید بورون. این نانولوله ها پایدار نیمه هادی ها و عالی هادی گرما. آنها می تواند مفید باشد به عنوان بلوک های ساختمان برای مواد کامپوزیت و یا در مطالعات پزشکی. (اعتبار: جف Fitlow/دانشگاه رایس)

https://news-شبکه.برنج.edu/اخبار/فایل/2020/06/0608_BNNT-3-وب.jpg

برنج تحصیلات تکمیلی دانشگاه, دانشجو, Ashleigh اسمیت McWilliams و شیمیدان فرشته مارتی مشاهده fluorescing نانولولههای نیترید بورون. تجزیه و تحلیل خود را از نانولوله' حرکت را کمک به دانشمندان در درک بهتر رفتار ذرات در امثال کریستال مایع و ژل پلیمری و شبکه های. (اعتبار: جف Fitlow/دانشگاه رایس)

واقع در 300 هکتار جنگلی پردیس در هوستون, برنج, دانشگاه همواره رتبه در میان ملت از 20 دانشگاه توسط اخبار آمریکا و گزارش جهانی. برنج بسیار محترم مدارس معماری, کسب و کار, ادامه تحصیل, مهندسی, علوم انسانی, موسیقی, علوم طبیعی و علوم اجتماعی و به بیکر موسسه سیاست عمومی. با 3,962 دانشجویان و 3,027 دانشجویان تحصیلات تکمیلی برنج را در مقطع کارشناسی دانشجو-به-دانشکده نسبت کمتر از 6 به 1. آن مسکونی کالج سیستم ایجاد صمیمی جوامع و دوستی مادام العمر فقط یک دلیل که چرا برنج رتبه شماره 1 برای بسیاری از نژاد/کلاس تعامل و شماره 4 برای کیفیت زندگی توسط پرینستون را نقد کنید. برنج نیز امتیاز به عنوان بهترین ارزش در میان دانشگاه های خصوصی توسط Kiplinger امور مالی شخصی.