美國倫斯樂多科理工學(xué)院研究人員17日表示,他們開發(fā)出一種生長晶體納米棒,并能采用生物分子表面活化劑來控制納米棒的形狀。利用該技術(shù)有望獲得更小更有效的散熱泵和其他利用熱能發(fā)電的裝置。
研究人員介紹說,利用新技術(shù)生成的納米棒由碲化鉍和單晶硫化鉍兩種單晶材料組成,碲化鉍形成的納米棒核鑲嵌在硫化鉍形成的中空圓柱殼內(nèi)。此外,在合成晶體的過程中,通過細(xì)心控制溫度、時(shí)間和生物分子表面活化劑的用量,他們獲得了帶有“樹枝”結(jié)構(gòu)的納米棒。
倫斯樂多科理工學(xué)院未來能源系統(tǒng)中心主任、材料科學(xué)和工程教授拉曼納斯表示,過去人們成功地實(shí)現(xiàn)了獨(dú)立生成“樹枝”狀納米結(jié)構(gòu)以及核-殼狀(內(nèi)核和外殼)納米結(jié)構(gòu)的納米晶體材料?,F(xiàn)在利用生物分子表面活化劑,他們首次開發(fā)出了合成含有“枝杈”的復(fù)合納米棒的方法。
大多數(shù)包括核-殼的納米結(jié)構(gòu)通常需要多個(gè)步驟才能合成。新的研究結(jié)果表明,人們能夠采用單一的步驟就能同時(shí)達(dá)到相同的目的。阿羅普?泊卡亞斯薩曾作為博士后研究生參與了項(xiàng)目的研究,他認(rèn)為,總體上講,單步驟合成方法的出現(xiàn)是實(shí)現(xiàn)大規(guī)模復(fù)合納米材料合成的一個(gè)十分重要的進(jìn)展。
由于核-殼納米棒具有引人注目的特性,因此人們希望今后能利用核-殼納米棒為發(fā)電開發(fā)新的納米級熱生電裝置,以及納米電子設(shè)備中散熱點(diǎn)所需的納米級散熱泵。拉曼納斯表示,新技術(shù)生成的納米棒能幫助實(shí)現(xiàn)散熱和熱生電兩個(gè)十分重要的屬性。納米棒的核-殼結(jié)構(gòu)有助于將電器產(chǎn)生的熱能帶走或利用熱能發(fā)電,“樹枝”結(jié)構(gòu)則有可能組裝出用于納米導(dǎo)線散熱的微小導(dǎo)管。
研究人員發(fā)現(xiàn),在高溫或低量生物分子表面活化劑???L-glutathonicacid(LGTA)的條件下,新的合成方法能夠獲得極規(guī)則的“樹枝”狀納米棒結(jié)構(gòu);而在低溫或高量表面活化劑的條件下,只能收獲沒有“樹枝”的納米棒。
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更多>2018-10-12