Новости науки12.05.02. Нанотермометр на основе углеродной нанотрубки
Японские ученые нашли новое применение углеродным нанотрубкам - на их
основе были изготовлены нанотермометры. Японские исследователи решили приспособить углеродные нанотрубки, наполенные жидким
галлием, к нуждам термометрии. Нанотермометры изготавливались в едином процессе из помещенной в
углеродный тигель смеси Ga2O3 и чистого углерода (в весовом отношении 7.8 :
1), в потоке чистого азота при 1360 С в вертикальной индукционной печи. При этом в печи протекала
реакция Ga2O3 (твердый) + 2C (твердый) = Ga2O (пар) + 2CO (пар).
Однако на внутренней поверхности графитовой выходной трубки вверху печи, где температура была
ниже 800 С, протекала другая реакция - Ga2O (пар) + 3CO (пар) = 2Ga (жидкий) + C
(твердый) + 2CO2 (пар), в результате которой и создавались закрытые, заполненные галлием
углеродные нанотрубки ("нанотермометр"). Для эксперимента отбирались нанотрубки длиной 10 мкм и
диаметром 75 нм. Наблюдения за столбиком галлия в нанотрубке при изменении температуры
в диапазоне 50 - 500 С (галлий находится в жидком состоянии в диапазоне
30 - 2403 С и имеет низкое давление паров даже при высоких температурах)
проводили с помощью сканирующего электронного микроскопа. Прецизионные
измерения показали, что в исследуемом диапазоне температур зависимость
высоты столбика галлия от температуры строго линейна как при повышении,
так и при снижении температуры. Японские ученые полагают, что предлагаемый
ими нанотермометр найдет широкое применение.
|