美用納米粒子挖出世界zui小隧道

    據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日?qǐng)?bào)道，德國卡爾斯魯厄理工學(xué)院和美國萊斯大學(xué)的研究人員，用鎳納米顆粒在一塊石墨樣品上挖掘出了直徑只有幾納米的納米隧道。該技術(shù)讓材料內(nèi)部在納米層次上的組織和重新構(gòu)建成為了現(xiàn)實(shí)，在醫(yī)學(xué)、電池制造等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。相關(guān)論文發(fā)表在一期的《自然·通信》雜志上。
    研究人員稱，這種隧道由鎳納米顆粒被氫氣加熱后在石墨樣本上形成。實(shí)驗(yàn)中所使用的鎳納米顆粒只有幾個(gè)納米大小，作為催化劑，在氫氣的加熱下，它能去除石墨中的部分碳原子，從而將其氣化為甲烷。石墨晶體是層狀結(jié)構(gòu)，由多層碳原子組成，通過毛細(xì)作用力，這些鎳納米顆粒會(huì)鉆入石墨當(dāng)中，同時(shí)在材料上形成納米級(jí)別的隧道。這種隧道的直徑一般在1納米到50納米，相當(dāng)于人類頭發(fā)直徑的千分之一。
    為了對(duì)這種隧道進(jìn)行驗(yàn)證，研究人員使用掃描電子顯微鏡和掃描隧道顯微鏡對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，均證實(shí)了這種技術(shù)的可行性。
    這種多孔石墨結(jié)構(gòu)在許多領(lǐng)域具有應(yīng)用價(jià)值，如用其作為鋰電池的電極時(shí)，通過使用適當(dāng)?shù)牟牧虾涂讖骄涂梢钥刂瞥潆姇r(shí)間；在醫(yī)學(xué)上，多孔石墨可以作為藥物緩釋載體；此外，在傳感器和太陽能電池制造領(lǐng)域，該技術(shù)也有一定的應(yīng)用前景。