Лекция №7.
Тақырыбы: Фуллерен – көміртегінің жаңа аллотропты формасы.
Жоспар:
Фуллерендерді алу әдістері.
Құрамында фуллерендері бар құрылымдарды практикада қолдану.
Нанотехнологиядағы ең атақты жаңалық – бакминстерфуллерен молекулалары. Бакминстерфуллерен (немесе фуллерен) (1-сурет) С60 2-суретте көрсетілгендей – 1985 жылы Крото және авторлары баяндаған көміртегінің тағы бір аллотропты модификациясы. Бұл зерттеушілер графиттің лазерлік булануы кезінде Сn (n>20, жұп сандар) кластерін байқады. С60 және С70 өте кең таралған болатын. 1996 жылы осы жаңалық үшін Керл, Крото және Смоллиге химиядан Нобель сыйлығын берді. Кешірек көп санды көміртекті атомдары бар фуллерендер ашыла бастады. Фуллерен ашылғаннан бастап 10-15 жыл ішінде қызықты және бірегей наноқұрылымдар қарқынды зерттелді және нанотехноллогияда таңқаларлық қолданысқа ие болды. 1990 жылы Кретчмер және қызметкерлері фуллеренді өндірудің тиімдірек және қымбат емес әдісін жасады. Арзан фуллеренді өндіруге әрі қарай зерттеулер жүргізілуде. Арзан фуллеренге қол жеткізу фуллеренді практика жүзінде қолдануға және оның нанотехнологияда ролін айқындауға жол ашады.
1-сурет. Фуллер Биосферасы.
2
|
|
Лекция №8.
Тақырыбы: Көміртекті нанотүтіктер және графендік наноталшықтар.
Жоспар:
Графендік жазықтық шегінде көміртек атомдары күшті ковалентті байланыстар арқылы біріктірілген. Бұл байланыстар негізі дұрыс алтыбұрыш болып табылатын екіөлшемді гексагональдік тор түзеді (1-сурет). Алайда, алмазға қарағандағы айырмашылығы мұнда байланыстардың түзілуіне 3 электрон ғана қатысады. Атомдарының төртінші электрондары еркін болады. Бұл графендік жазықтықтардың жақсы электрөткізгіштігін қамтамасыз етеді (электрлік кедергі - 0,0014 Ом-см). Графендік жазықтықтар арасында Ван-дер-Ваальс күштері есебінен әлсіз тартылыстар бар болады. Осы күштердің табиғаты атомның электрондық қабықшасы мен көрші атомның кулон өрісі меншікті электрондармен экрандалған оң зарядталған ядросы арасындағы өзара әсерлесумен түсіндіріледі. Жазықтықтар арасындағы әдсіз өзара әсерлесу олардың бір – біріне қарағанда жеңіл сырғанауына және графиттен бөлініп шығуына әкеліп соқтырады. Графит есте жоқ ескі замандардан бері белгілі болғанымен изоляцияланған графендік жазықтықтарды алу мен зерттеу 2004 жылдан бастап қана қолға алына бастады. Профессор А. Гейм ғылым докторы К.С. Новоселовтың тобымен (Черноголовка, Россия) бірлесе отырып, көміртектің бір атомының қалыңдығындай материал алуға қол жеткізді. Графен деп аталатын бұл материал көміртектің бір атомның қалыңдығындай екіөлшемді жазық молекуласы түрінде болады.
1 -сурет. Графеннің моделі.
Қазіргі кезде фуллерендермен көміртекті нанотүтіктерге үлкен қызығушылық танытуда және қолданудың мүмкіндіктерін қарастыруда. Көміртекті нанотүтіктердің ерекшеліктерін, әсіресе, оның физико-химиялық қасиеттерін, олардың тұрақтылығын, кернеу мен деформация әсері кезіндегі іс-қимылын, басқа молекулалармен және наноқұрылымдармен өзара әсерлесуін және ғылым мен техниканың жаңа салаларында қолдану мүмкіндіктерін түсіну мақсатында ғылыми-зерттеу жұмыстары жалғасуда.
|
2
|
|
|
Достарыңызбен бөлісу: |
