Wie Nanotechnologie Wissenschaftler Nanopartikel wachsen

Herstellung von Nanopartikeln beinhaltet ein Schüttgut in Atome oder Ionen bis zu brechen und dann so dass sie in Nanopartikel zu kondensieren. In der Natur produziert ein Lagerfeuer eine geringe Menge an Kohlenstoff-Nanoröhren. Im Labor Ausrüstung Nanopartikel herzustellen entworfen macht den Prozess effizienter durch mehr des Rohmaterials auf atomarer Ebene unter kontrollierten Bedingungen den Abbau zu Atomen zusammen und bilden Nanopartikel kondensieren.

Verschiedene Arten von Systemen verwendet werden, Nanopartikel herzustellen. Eine Beschreibung von einigen üblicherweise verwendeten Systeme folgt.

• Plasma-Quellsystem: In einer Plasmaquellensystem, einem Inertgas, wie Argon, strömt in eine Kammer. Dieses Gas trägt makroskopische Teilchen des Materials, aus dem man Nanopartikel produzieren wollen. Ein High-Power-Hochfrequenzsignal zu dem Trägergas aufgebracht erzeugt Plasma, das dann einer gekühlten Kammer einströmt. Die Ionen kondensieren dann in Nanopartikel. Diese Methode wird häufig für die Serienfertigung von metallischen Nanoteilchen eingesetzt.

  
  Unter Verwendung einer Plasmaquelle Nanopartikel zu erzeugen.

• Spark-System: Wenn Sie in wachsenden nur geringe Mengen an Nanopartikeln interessiert sind, versuchen einen Funken System. Dieses System verwendet einen Hochspannungsimpuls einen Funken zwischen zwei Elektroden zu erzeugen. Die Elektroden sind aus dem Material hergestellt, aus denen Sie Nanopartikel erstellen möchten. Der Funken verursacht Atome von den Elektroden zu verdampfen, und die Atome, dann bewegen sich in den Strom des Argonträgergases in die Kondensationskammer.

  
  Mit Hilfe einer Funkenquelle Nanopartikel zu erzeugen.

• Laser-Ablation System: In der Laser-Ablation System konzentriert man einen Laserstrahl auf ein Target, das in einem Ofen vorgewärmt wurde. Das Target ist aus dem gleichen Material, aus dem gewünschten Nanopartikel zu erzeugen. Der Laser verdampft Atome aus dem Target und ein Strom von Argongas streicht die Atome stromabwärts der Kondensationskammer.

  
  Atome mit einem Laser-Ablationssystem verdampfenden.

• Plasma-enhanced chemical vapor deposition System: Wenn Sie Kohlenstoff-Nanoröhren wachsen wollen, können Sie auch versuchen, eine plasmaunterstützten chemischen Gasphasenabscheidungssystem. Diese Art von System verwendet eine Gasquelle anstelle eines festen Ziel oder Pulver, wie in anderen Systemen, die wir besprochen haben.

  Ein Gas, wie Methan, fließt zwischen zwei Elektroden, an die Sie haben eine High-Power-Hochfrequenzsignal angelegt. Dieses Verfahren erzeugt ein Plasma, das Methan oder einer anderen Quelle Gas in Atome zerbrechen. Ein Substrat wird an einer der Elektroden angebracht ist.

  
  Ein Substrat auf Elektroden angebracht Kohlenstoff-Nanoröhren wachsen.

  Teilchen auf der Oberfläche des Substrats wirken wie Impfkristalle weil Kohlenstoff sie natürlich verbindet. Zusätzliche Kohlenstoffbindung an den Kohlenstoffatomen bereits an Ort und Stelle, bis - voil # 225- - Sie haben eine Kohlenstoff-Nanoröhrchen gezüchtet.