普林斯顿大学拉斐尔·罗森 PPPL物理学家亚历山大·赫拉布里用电弧图像
信用:Elle Starkman 研究人员已经发现了一种可以促进微观碳纳米管生产的方法，这种结构比人类头发细几千倍，用于从微芯片到体育用品到医药产品的所有领域
美国大学科学家的研究
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能源部普林斯顿等离子体物理实验室(PPPL)可以确保制造尽可能高效地形成纳米管
这些发现是PPPL等离子体纳米合成实验室科学家最近的研究之一，该实验室率先开展低温等离子体研究，以提高纳米管和其他纳米粒子的产量
这个有六年历史的工厂已经形成了一个稳定的见解流，可以提高产量
纳米管的测量单位是十亿分之一米，它们的柔韧性和强度非常出色
原则上，它们的抗拉强度，或拉伸时的抗断性，是同等长度钢丝的100倍
科学家们正试图提高他们对一种广泛使用的技术的理解，这种技术涉及用电来制造等离子体，然后用等离子体来制造纳米管
工程师们利用电弧这种电流来蒸发阳极中的碳原子或其他物质
一旦以气体的形式释放出来，原子就可以凝聚成纳米管和其他结构，这些结构可以用来代替计算机芯片中的硅，从而提高性能和能效
更好的理解可以使生产过程更加可靠，并提高纳米管的质量
PPPL物理学家制作了一个模型，表明纳米粒子的形成取决于几个因素
该模型表明，当电流从低到高转变时，碳原子的蒸发或烧蚀速率也从低到高转变
这一发现很重要，因为研究人员希望在进行实验和为工业制造纳米粒子时，控制消融速度适中，而不是快速
消融率的关键因素是其对背景氦气的依赖性，背景氦气填充了容纳电极的中空金属腔室内的空间
“这是以前的模型忽略的关键因素，”前PPPL物理学家亚历山大·克拉布里说，他是在《应用物理学杂志》上报道这一发现的论文的主要作者
“当碳原子消融时，气体捕获它们，并将它们保持在电极表面附近
然后原子落回到电极上
在某些条件下，气体和电极之间的流量足够高，从而导致从低消融率到高消融率的快速转变，这不是我们想要的
" 在相关研究中，科学家们对一种电子元件上热点的形成提出了一种新的解释，这种电子元件烧蚀碳来帮助制造纳米管
科学家此前认为，这些形成于带正电部分并干扰纳米管生成的斑点，是由于流向带负电部分的电流不稳定造成的，就像闪电从云层流向地面一样
新的研究表明，热点的形成是因为热在阳极内的传播方式，这意味着阳极的特性有助于确定热点是如何以及何时形成的
热点可以减少阳极表面蒸发的碳原子数量，从而减少纳米管的生成
对斑点形成的更深入的理解可以让我们深入了解如何减少或消除它们
这个过程是这样进行的:来自等离子体的热量在阳极内部流动，并在阳极表面消散，形成一个高温点
因此，决定热流的阳极特性对于点形成和纳米管制造非常重要
阳极的作用在过去被忽视了
对这些基本过程的更好理解为未来的进步奠定了基础
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