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奇特小仓千秋的纳米管以不那么神秘的方式移动

纳米技术 2022-04-08 23:58:06

莱斯大学的迈克·威廉姆斯 莱斯大学研究生阿什丽·史密斯·麦克威廉姆斯拿着一小瓶荧光氮化硼纳米管

她领导了一项研究,捕捉运动中的纳米管的视频,以证明它们在材料和医疗应用方面的潜力

学分:杰夫·菲特洛/莱斯大学 莱斯大学的科学家发现了一种观察氮化硼纳米管在液体中如何运动的方法,他们认为氮化硼纳米管一点也不无聊

研究人员研究氮化硼纳米管(BNNTs)实时动力学的方法使他们第一次确认了BNNTs在溶液中的布朗运动与预测相符,并且像尺寸相当的碳纳米管一样,它们仍然是刚性的

这些特性和其他特性——BNNTs对可见光几乎透明,抗氧化,是稳定的半导体,也是优秀的热导体——可以使它们成为复合材料或生物医学研究以及其他应用的有用构件

这项研究将有助于科学家更好地理解液晶、凝胶和聚合物网络中的粒子行为

水稻科学家马特奥·帕斯卡利和安吉尔·马蒂以及研究生和主要作者阿什丽·史密斯·麦克威廉姆斯通过将单个硼氮纳米管与荧光罗丹明表面活性剂结合来分离它们

这使得研究人员能够展示他们的布朗运动——粒子在流体中随机运动的方式,就像空气中的灰尘一样——与碳纳米管相同,因此他们在流体流动中的行为方式类似

这意味着纳米碳管可以用于液相加工,大规模生产薄膜、纤维和复合材料

马蒂说:“在荧光显微镜下,纳米碳管通常是不可见的。”

“然而,当它们被荧光表面活性剂覆盖时,它们很容易被视为小的移动杆

纳米碳管比一根头发细一百万倍

理解这些纳米结构在溶液中的基本运动和扩散,对于制造具有特定和所需性质的材料非常重要

" 新的数据来自在莱斯大学进行的实验,并在《物理化学杂志》上发表

理解剪切是如何帮助纳米管排列的已经在帕斯卡利实验室的导电碳纳米管纤维、薄膜和涂层的开发中获得了回报,已经在材料和医学研究中掀起了波澜

“碳纳米管是被忽视的碳纳米管的近亲,”帕斯卡利说

“它们是在几年后被发现的,但是需要更长的时间才能起飞,因为碳纳米管占据了大部分的聚光灯

莱斯大学研究生阿什丽·史密斯·麦克威廉姆斯和化学家安吉尔·马蒂观察到氮化硼纳米管发荧光

他们对纳米管运动的分析将有助于科学家更好地理解液晶、凝胶和聚合物网络中的粒子行为

学分:杰夫·菲特洛/莱斯大学 他说:“现在BNNT合成已经取得进展,我们了解了它们的基本流体行为,社区可以更快地走向应用。”

“例如,我们可以制造导热但电绝缘的纤维和涂层,这是非常不寻常的,因为电绝缘体的导热性很差

" 与发射低能近红外光且在显微镜下更容易被发现的碳纳米管不同,赖斯团队必须对多壁碳纳米管进行改性,使其既可分散又可观察

罗丹明分子与长脂肪链的结合达到了这一目的,附着在纳米管上使它们保持分离,并允许它们位于载玻片之间,载玻片之间的距离刚好足以让它们自由移动

罗丹明标签让研究人员追踪单个纳米管长达五分钟

莱斯大学的科学家分析了单个氮化硼纳米管的运动

纳米管是稳定的半导体和优秀的热导体

它们可以用作复合材料或生物医学研究的构件

学分:杰夫·菲特洛/莱斯大学 史密斯·麦克威廉姆斯说:“我们需要能够长时间地观察纳米管,这样我们才能精确地模拟它的运动。”

“与溶液中的游离物质相比,罗丹明标签更不容易发生光漂白(或变暗),所以在黑暗的背景下,罗丹明标签表现为明亮的荧光信号,正如你在视频中看到的

这有助于我在整个视频中保持纳米管的焦点,并使我们的代码能够准确跟踪其随时间的移动

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