Физики университета Вашингтона смогли осуществить точные контролируемые измерения на уровне взаимодействия атомов и молекул.
В своих экспериментах ученые изучали, в том числе, и явления взаимодействия воздуха с различными типами углеродной поверхности, например, такой, которая используется в электродах батарей или в воздушных фильтрах. Полученные в результате проведенных исследований данные могут позволить улучшить различные технологические процессы.
Группа, возглавляемая Дэвидом Кобденом, профессором физики, использовала углеродную нанотрубку (полую графеновую структуру, размеры которой в миллион раз меньше питьевой соломинки), действующую как транзистор. При этом ученые пытались понять, что происходит в момент, когда молекулы газа (или атомы) начинают контактировать с поверхностью нанотрубки.
В результате исследователи выяснили, что когда молекула или атом касаются поверхности нанотрубки, ей передается от них некоторая доля заряда, приводящая к ощутимому изменению электрического сопротивления.
Причем, когда с трубкой соприкасается одновременно много атомов, то измерения обнаруживают значительные всплески электропроводности, похожие на взрывы пузырьков воздуха при кипении воды.
Известно, что в литиевых батареях происходит присоединение атомов лития к углеродным электродам, в результате которого они отдают им часть своего заряда, а, например, в фильтрах, использующих активированный уголь, молекулы вещества прикрепляются к его поверхности.
Различные формы углерода, в том числе и графеновые нанотрубки, могут использоваться для хранения водорода, а также других видов топлива, так как они имеют большую площадь поверхности, доступную для удерживания молекул топлива.
Проведенная учеными исследовательская работа привела к разработке новых точных управляемых методов измерения указанных выше взаимодействий молекул и атомов с углеродными поверхностями, что может помочь в совершенствовании многих технологий, в том числе в создании более емких батарей и воздушных фильтров.
Присоединяйтесь к самому крупному DIY сообществу