Odkrycie

Odkrycie nanorurek jest związane z odnowieniem zainteresowania łukiem elektrycznym między elektrodami grafitowymi i odkryciem fulerenów. W łuku grafitowym w helu przy niedużej gęstości prądu stałego grafit odparowany z anody osadza się na katodzie. S. Iijima w 1991 r. odkrył w tych osadach nanorurki węglowe utworzone ze zwiniętych cylindrycznie, połączonych brzegami, warstw grafitowych. Ściany NW na ogół są zbudowane z kilkudziesięciu warstw grafitowych, powstają również NW jednościenne. Wielościenne NW mają średnice do kilkudziesięciu nm, jednościenne od 0,4 nm do 1 nm, długość nawet do kilku µm. Podobne obiekty grafitowe (otrzymane w podobnych warunkach i budową przypominające NW) zauważył Bacon już w 1960 roku.

W warstwie grafitowej atomy węgla tworzą płaską sieć heksagonalną. Walencyjne elektrony węgla o hybrydyzacji typu sp2 tworzą wiązania σ i π z trzema najbliższymi sąsiadami będącymi w tej samej płaszczyźnie — w związku z tym wiązania w płaszczyźnie są bardzo silne, a międzypłaszczyznowe słabe. NW utworzone ze zwiniętych płaszczyzn grafitu mają olbrzymią wytrzymałość na rozciąganie wynoszącą 400 GPa, moduł Younga 1,1 TPa, a zrywanie wiązań zachodzi przy 40-procentowym wydłużeniu. NW są trwałe, energia stabilizacji nanorurki o średnicy fulerenu C60, jest dwukrotnie większa niż w fulerenie w przeliczeniu na jeden atom węgla.

Copyright © 1997-2024 Wydawnictwo Naukowe PWN SA
infolinia: 0 801 33 33 88