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科学家用纳米粒子挖出世界最小隧道

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核心提示:近日,德国卡尔斯鲁厄理工学院和美国莱斯大学的研究人员,用镍纳米颗粒在一块石墨样品上挖掘出了直径只有几纳米的纳米隧道。该隧道世界最小隧道。

中国科技网讯 据物理学家组织网近日报道,德国卡尔斯鲁厄理工学院和美国莱斯大学的研究人员,用镍纳米颗粒在一块石墨样品上挖掘出了直径只有几纳米的纳米隧道。该技术让材料内部在纳米层次上的组织和重新构建成为了现实,在医学、电池制造等领域有着广泛的应用前景。相关论文发表在最新一期的《自然?通信》杂志上。

研究人员称,这种隧道由镍纳米颗粒被氢气加热后在石墨样本上形成。实验中所使用的镍纳米颗粒只有几个纳米大小,作为催化剂,在氢气的加热下,它能去除石墨中的部分碳原子,从而将其气化为甲烷。石墨晶体是层状结构,由多层碳原子组成,通过毛细作用力,这些镍纳米颗粒会钻入石墨当中,同时在材料上形成纳米级别的隧道。这种隧道的直径一般在1纳米到50纳米,相当于人类头发直径的千分之一。

为了对这种隧道进行验证,研究人员使用扫描电子显微镜和扫描隧道显微镜对实验结果进行验证,均证实了这种技术的可行性。

这种多孔石墨结构在许多领域具有应用价值,如用其作为锂电池的电极时,通过使用适当的材料和孔径就可以控制充电时间;在医学上,多孔石墨可以作为药物缓释载体;此外,在传感器和太阳能电池制造领域,该技术也有一定的应用前景。(来自:中国科技报 记者 王小龙)

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